Разработан градиентный метод расчета диэлектрических бинарных решеток. Метод основан на использовании для решения прямой задачи точного дифференциального метода. Получены аналитические матричные представления для градиента функции невязки. Приведены примеры расчета решеток для формирования 5-11 порядков с равной интенсивностью и однопорядковых решеток, концентрирующих излучение в -1-ом или -1ом порядке. Рассмотрена возможность использования однопорядковых решеток для расчета более сложных фокусирующих ДОЭ. Приведены примера расчета высокоэффективных бинарных линз, основанные на замене зон линзы однопорядковыми решетками.

Бесплатно

Расчет векторных мод оптического волновода

Котляр В.в, Шуюпова Я.О.

Статья научная

В работе рассмотрен метод расчета собственных электромагнитных мод волноводов, основанный на методе согласованных синусоидальных мод. Соответствующее программное обеспечение, разработанное в среде MathLab, применено для расчета мод слабонаправляющего волокна со ступенчатым профилем показателя преломления.

Бесплатно

Расчет градиентного оптического элемента, выполняющего заданное преобразование светового поля

Котляр В.В., Мелхин А.С.

Статья научная

Рассматривается алгоритм расчета показателя преломления двухмерной среды, переводящей заданное амплитудно-фазовое распределение на входе в заданное амплитудно-фазовое распределение на выходе. Алгоритм включает построение траекторий лучей внутри градиентного оптического элемента (ГОЭ), согласующих вход и выход и численное решение дифференциального уравнения для показателя преломления ГОЭ.

Бесплатно

Расчет двухмерной бинарной решетки для генерации заданного набора дифракционных порядков

Глотов П.А., Котляр В.В.

Статья

Бесплатно

Расчет дифракционного оптического элемента для фокусировки в линию в непараксиальном случае

Дмитриев Антон Юрьевич, Досколович Леонид Леонидович, Харитонов Сергей Иванович

Статья научная

Получено общее аналитическое представление для эйконала дифракционного оптического элемента (ДОЭ) для фокусировки в линию в непараксиальном случае. Эйконал записан в специальных криволинейных координатах. Для расчета функции, определяющей распределение энергии вдоль кривой фокусировки, предложен итерационный метод. Проведен расчет эйконалов ДОЭ для фокусировки в отрезок.

Бесплатно

Расчет дифракционного фокусирующего элемента антенны автомобильного локатора

Грейсух Г.И., Ежов Е.Г., Минин И.В., Минин О.В., Степанов С.А.

Статья научная

Показана эффективность использования оптико-геометрического метода проектирования дифракционных объективов для разработки микроволновых антенн автомобильных локаторов, включающих дифракционный фокусирующий элемент. Приведены параметры рассчитанных антенн, удовлетворяющие требованиям, предъявляемым к таким устройствам

Бесплатно

Расчет дифракционных оптических элементов для разделения фокусировки излучения различных длин волн

Досколович Л.Л.

Статья

Бесплатно

Расчет дифракционных структур для фокусировки поверхностных электромагнитных волн

Безус Евгений Анатольевич, Досколович Леонид Леонидович, Казанский Николай Львович, Сойфер Виктор Александрович, Харитонов Сергей Иванович, Пицци Марко, Перло Пьетро

Статья научная

Приведен вывод интегрального представления электромагнитного поля на границе раздела двух сред через угловой спектр поверхностных электромагнитных волн (ПЭВ). Рассмотрен метод расчета дифракционных структур для преобразования и фокусировки ПЭВ. Метод основан на использовании фазовой модуляции ПЭВ, возникающей при прохождении волны через диэлектрическую ступеньку, расположенную непосредственно на поверхности распространения ПЭВ. Заданная фазовая модуляция осуществляется как за счет изменения высоты ступеньки над поверхностью при фиксированной длине, так и за счет изменения длины ступеньки при фиксированной высоте. В качестве примера проведен расчет "линз" ПЭВ.

Бесплатно

Расчет зеркал для формирования заданных диаграмм направленности

Досколович Л.Л., Петрова О.И.

Статья научная

Предложен метод расчета зеркальных поверхностей для формирования заданных диаграмм направленности (ДН) при сферическом освещающем пучке. Получен общий вид поверхности зеркала в виде огибающей двухпараметрического семейства параболоидов вращения. Проведен расчет зеркал для формирования ДН в виде отрезка и прямоугольника. Рассмотрено применение метода расчета зеркал и преломляющих поверхностей для фокусировки в заданную двумерную область.

Бесплатно

Расчет и измерение поля дифракции плоской электромагнитной волны внутри и снаружи микро-шара

Смирницкий А.В., Скиданов Р.В., Котляр В.В.

Статья научная

На основе теории Ми произведен расчет векторов напряженности, интенсивности и вектора Умова-Пойнтинга для электромагнитного поля, которое образуется в результате дифракции плоской линейно-поляризованной монохроматической волны на диэлектрическом микрошаре, радиус которого составляет несколько длин волн. С помощью микроскопа и телекамеры произведены также измерения распределений интенсивности света на разных плоскостях вблизи полистиролового шарика диаметром 5 микрон, при дифракции на нем пучка света гелий-неонового лазера. Расчетные и экспериментальные картины дифракции качественно согласуются.

Бесплатно

Расчет и исследование дифракционных микро- и наноструктур

Досколович Леонид Леонидович

Статья научная

Стенограмма доклада на семинаре по компьютерной оптике и обработке изображений. Представлен ряд направлений исследований в области нанотехнологий. Рассмотрено решение обратной задачи рефлектометрии, состоящей в определении параметров периодических микро- и наноструктур по измерениям отраженного поля. Рассмотрен расчет дифракционных структур для формирования высокочастотных интерференционных картин поверхностных электромагнитных волн. Приведены результаты исследования дифракционных решеток с резонансными магнитооптическими свойствами.

Бесплатно

Расчет и исследование цветоделительных дифракционных решеток

Досколович Л.Л., Тявин Е.В., Казанский Н.Л., Петрова O.И.

Статья научная

Исследована работа цветоделительных дифракционных решеток в рамках строгой электромагнитной теории. Рассчитаны интенсивности дифракционных порядков в зависимости от величины периода. Оценены границы применимости скалярного приближения и приближения геометрической оптики, используемых при расчете микрорельефа оптических элементов такого типа. Проведен расчет цветоделительных решеток в рамках строгой теории с использованием градиентного метода. Оценена степень оптимальности решений, получаемых в рамках скалярной теории.

Бесплатно

Расчет и моделирование дифракционных структур для формирования двумерных интерференционных картин поверхностных электромагнитных волн

Безус Евгений Анатольевич, Досколович Леонид Леонидович

Статья научная

Рассмотрено формирование двумерных интерференционных картин поверхностных электромагнитных волн с помощью трехмерной дифракционной структуры, состоящей из дифракционной решетки и металлического слоя. Дифракционная решетка предназначена для преобразования падающей волны в набор поверхностных электромагнитных волн, формирующих двумерную интерференционную картину на нижней границе металлического слоя. В аналитическом виде проведен анализ структуры интерференционных картин. Моделирование в рамках электромагнитной теории показывает возможность формирования контрастных интерференционных картин с периодом, в 2,5-3,5 раза меньшим длины волны. Вид рассчитанных картин совпадает с аналитически полученными оценками. Интенсивность поля в интерференционных максимумах на порядок превышает интенсивность падающей волны. Рассмотрены способы управления конфигурацией и периодом интерференционной картины за счет изменения поляризации и длины волны падающего излучения.

Бесплатно

Расчет квантовых характеристик на основе классического решения задачи дифракции в резонаторе с диэлектрической пластиной

Харитонов Сергей Иванович, Казанский Николай Львович, Волотовский Сергей Геннадьевич, Хонина Светлана Николаевна

Статья научная

Работа посвящена разработке квантовой теории дифракционных оптических элементов. На примере дифракции света на диэлектрической пластине в резонаторе рассмотрены аспекты квантовой оптики. В работе показана связь между классическим и квантовым решением задачи дифракции на диэлектрической пластине. Получены выражения для собственных мод такого резонатора, а также для операторов векторного магнитного потенциала и напряжённости электрического поля. Метод, предложенный в данной работе, легко распространить на диэлектрические пластины с дифракционным микрорельефом, то есть на дифракционные оптические элементы.

Бесплатно

Расчет комбинированных оптических головок для чтения и записи цифровых дисков нескольких форматов

Ежов Е.Г., Грейсух Г.И., Степанов С.А.

Статья научная

Представлена псевдолучевая методика получения исходных решений при проектировании оптических головок записи и считывания информации с цифровых дисков нескольких форматов. Ее эффективность продемонстрирована на примере расчета оптической системы, предназначенной для записи и считывания информации с цифровых дисков CD и DVD форматов.

Бесплатно

Расчет мод фотонно-кристаллического световода разными методами

Шуюпова Яна Олеговна, Котляр Виктор Викторович

Статья научная

Результаты расчета эффективного индекса для фундаментальной моды фотонно-кристаллического световода с заполненным сердечником, полученные с помощью нового конечно-разностного метода и коммерческой программы FIMMWAVE 4.6, совпадают с точностью до 0,2 %. Новая реализация метода согласованных синусоидальных мод в среде Matlab 7.0 дает более устойчивую и монотонную сходимость, а также существенно меньшую величину ошибки при малом числе локальных мод (до 20 мод), чем коммерческая программа FIMMWAVE. В работе сделан обзор и приведена обширная литература по методам расчета мод фотонно-кристаллических световодов.

Бесплатно

Расчет момента силы, действующей со стороны цилиндрического гауссова пучка на цилиндрическую микрочастицу

Налимов А.Г., Котляр В.В.

Статья научная

Численно исследована зависимость от угла и смещения углового орбитального момента силы, действующей со стороны цилиндрического непараксиального Гауссова пучка на цилиндрическую микрочастицу с комплексным показателем преломления. Показано, что момент силы, действующий на поглощающую частицу с эллиптическим сечением относительно центра частицы, расположенную по центру перетяжки Гауссова пучка намного меньше момента, действующего на не поглощающую частицу при тех же параметрах, а поглощающая частица с круглым сечением вращается, если ее центр смещен с оптической оси.

Бесплатно

Расчет мощности поля, проникающего во внешнюю оболочку слабонаправляющего одномодового волоконного световода

Гладких Вячеслав Александрович

Статья научная

Рассмотрен круглый в поперечном сечении регулярный слабопроводящий волоконный световод с двойной оболочкой. Для одномодового режима такого волновода получено выражение для оценки части мощности поля моды, проникающей во внешнюю сплошную оболочку, в стандартном подходе и в Гауссовой модели. Показано, что в Гауссовой модели получается более простой и прозрачный результат, которым можно воспользоваться на практике, в частности, при конструировании такого типа волноводов с минимальной частью мощности, проникающей во внешнюю оболочку.

Бесплатно

Расчет неустановившихся электромагнитных полей в линиях передачи

Казанский Н.Л., Подлипнов Г.А., Рахаев А.А., Соснин М.Л.

Статья научная

Рассмотрена методика расчета переходных процессов установления электромагнитного поля в продольнорегулярных линиях передачи. Рассчитано влияние рассогласования источника сигнала и нагрузки на временные характеристики электромагнитного поля в Т-камере.

Бесплатно

Расчет обобщенных линз «рыбий глаз» Максвелла и Итона-Липмана

Котляр В.В., Мелехин А.С.

Статья научная

Получены и решены с помощью преобразования Абеля интегральные уравнения для лучей в двух градиентных линзах со сферически-симметричной зависимостью показателя преломления от координат. Первая линза в виде полу-шара со сферически-симметричным распределением показателя преломления фокусирует плоский пучок лучей, падающий перпендикулярно на плоскую поверхность полу-шара, в точку, лежащую на оси падающего пучка и на некотором расстоянии от полу-шара. Такая линза, как оказалось, является обобщением известной линзы «рыбий глаз» Максвелла. Вторая линза является обобщением известной линзы Итона-Липмана и отражает (или преломляет) любой луч под заданным углом. Из падающего параллельного пучка лучей обобщенная линза Итона-Липмана формирует конические волны, то есть является градиентным аксиконом. Кроме того, получено и решено интегральное уравнение для расчета градиентного сферически-симметричного фокусатора в виде полу-шара, который фокусирует падающий перпендикулярно его плоской поверхности параллельный пучок лучей в радиально симметричную область плоскости с заданным распределением интенсивности, расположенной перпендикулярно оси пучка на некотором расстоянии от полу-шара.

Бесплатно

1
...
88
89
90
91
92
93
94
...
В конец

Журнал