В работе проводится сравнение расчета поля дифракции в остром фокусе тремя непараксиальными методами: методом конечных разностей во временной области (FDTD-метод), интегралом Рэлея-Зоммерфельда и преобразованием Ричардса-Вольфа при векторном цилиндрическом начальном поле. Преобразование Ричардса-Вольфа использовалось с двумя функциями аподизации выходного зрачка - для сферической и тонкой дифракционной линз. Результаты показали, что при существенной экономии времени расчета с помощью интегралов Рэлея-Зоммерфельда и Ричардса-Вольфа при задании обоих поперечных компонент поля можно получать результаты со среднеквадратичным отклонением от FDTD-метода всего 2 %. Причем при сверхкоротком фокусном расстоянии (менее 1,6…2,6 мкм для длины волны 633 нм) более точным оказывается преобразование Ричардса-Вольфа, а при удалении от начальной плоскости и вне фокальной плоскости более точным является интеграл Рэлея-Зоммерфельда.

Бесплатно

Расчет хода псевдолучей через дифракционные структуры, выполненные на сферической поверхности

Ежов Е.Г., Степанов С.А.

Статья научная

Представлен математический аппарат расчета хода лучей в приближении заданного порядка малости через вращательно-симметричные оптические системы, включающие дифракционные линзы, структура которых размещена на сферической поверхности.

Бесплатно

Расчет хода псевдолучей через оптические системы, включающие дифракционные линзы, структура которых выполнена на асферической поверхности

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

Статья научная

Методика расчета хода псевдолучей через оптические системы, включающие радиально-градиентные и дифракционные линзы, распространена на системы с дифракционными линзами, структура которых выполнена на асферической поверхности

Бесплатно

Расчет частотной характеристики ТЕМ-камеры

Казанский Н.Л., Рахаева Е.А.

Статья научная

С использованием многомодовых матриц рассеяния рассчитана частотная характеристика ТЕМ-камеры, которая предназначена для проведения испытаний электронных компонентов и систем на электромагнитную совместимость.

Бесплатно

Расчет четной симметричной бинарной решетки для генерации заданного набора дифракционных порядков

Глотов П.а, Котляр В.В.

Статья

Бесплатно

Расчет экструдированных преломляющих оптических элементов, формирующих заданные распределения интенсивности

Андреева Ксения Валерьевна, Андреев Евгений Сергеевич, Моисеев Михаил Александрович, Кравченко Сергей Васильевич, Бызов Егор Владимирович, Досколович Леонид Леонидович

Статья научная

В данной работе представлен оптимизационный метод для расчёта экструдированных оптических элементов светодиодов с двумя преломляющими поверхностями из условия формирования заданных распределений интенсивности. Метод основан на использовании разработанной процедуры быстрой трассировки лучей, в которой используется аппроксимация оптических поверхностей набором плоскостей, и учитывает протяженный характер источника излучения. Световая эффективность рассчитанных примеров оптических элементов выше 89 %, а среднеквадратичное отклонение формируемого распределения освещённости от заданного не превышает 2 %.

Бесплатно

Расчет электромагнитного поля в продольно-регулярных структурах

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

Статья научная

Получены аналитические выражения, описывающие распределение электромагнитного поля в продольнорегулярных линиях передачи. В приближении равномерного распределения тока проводимости на центральном проводнике рассчитано распределение составляющих электромагнитного поля в линии передачи.

Бесплатно

Расчёт Эйконала светового поля для фокусировки в набор точек

Досколович Леонид Леонидович, Моисеев Михаил Александрович, Кравченко Сергей Васильевич, Бызов Егор Владимирович

Статья научная

Рассмотрен итерационный метод расчёта функции эйконала светового поля из условия фокусировки в набор точек. Предложенный метод является обобщением метода «согласованных параболоидов», предложенного для расчёта зеркал, формирующих дискретные распределения интенсивности (освещённости) в виде набора точек. Представлены результаты расчёта функций эйконала и соответствующих рефракционных оптических элементов для фокусировки плоского пучка в набор точек в эллиптической области, в области в виде креста и в виде надписи «IPSI». Результаты моделирования показывают высокое качество фокусировки и подтверждают работоспособность предложенного метода.

Бесплатно

Расчёт высокоапертурных конфокальных дифракционно-линзовых объективов

Грейсух Григорий Исаевич, Ежов Евгений Григорьевич, Левин Илья Анатольевич, Степанов Сергей Алексеевич

Статья научная

В работе исследованы возможности коррекции монохроматических аберраций высокоапертурных конфокальных объективов, состоящих из дифракционных линз. Потенциальные возможности этих объективов демонстрируются применительно к задачам глубокой ультрафиолетовой литографии и сравниваются с возможностями рефракционно-линзовых объективов. Показано, что сопоставимые характеристики у дифракционно-линзовых объективов достигаются при существенно меньшем количестве линз.

Бесплатно

Расчёт дифракции лазерного излучения на двумерном (цилиндрическом) аксиконе с высокой числовой апертурой в различных моделях

Хонина Светлана Николаевна, Устинов Андрей Владимирович, Дегтярев Сергей Александрович

Статья научная

В статье рассматривается дифракция Гауссовых пучков на цилиндрическом аксиконе в случае, когда числовая апертура аксикона близка к предельной или выше неё (когда падающее излучение не должно проходить через элемент). Дифракция рассматривается в трёх моделях: геометро-оптической, векторной волновой в приближении тонкого оптического элемента и на основе решения уравнений Максвелла методом конечных элементов. Хотя в рамках геометро-оптической модели предельная числовая апертура соответствует наступлению полного внутреннего отражения, анализ хода лучей показал, что при увеличении числовой апертуры (сужении угла аксикона) часть энергии выходит из элемента через боковые грани, формируя расходящееся излучение. В волновой теории рассеяние энергии в боковых направлениях также получается, но особую роль играют затухающие волны вблизи оптического элемента. В этом случае в приближении тонкого элемента получены аналитические оценки для компонент электрического поля. Использование метода конечных элементов для решения уравнений Максвелла показало, что с точки зрения концентрации энергии на острие рефракционного аксикона увеличение его числовой апертуры (как за счёт сужения угла, так и за счёт увеличения показателя преломления материала) имеет смысл только до наступления полного внутреннего отражения. Дальнейшее увеличение числовой апертуры приводит как к отражению лучей от плоской поверхности, так и выходу их из боковых граней аксикона.

Бесплатно

Расчёт дифракции линейно-поляризованного ограниченного пучка с постоянной интенсивностью на высокоапертурных бинарных микроаксиконах в ближней зоне

Хонина Светлана Николаевна, Устинов Андрей Владимирович, Волотовский Сергей Геннадьевич, Ковалв Алексей Андреевич

Статья научная

С применением электромагнитной теории дифракции рассмотрена возможность достижения сверхразрешения с помощью бинарных высокоапертурных аксиконов при линейной поляризации падающего на элемент излучения. Показано, что уширение центрального светового пятна, которое неизбежно возникает при линейной поляризации освещающего высокоапертурный аксикон пучка, можно компенсировать с помощью фазового линейного скачка в освещающем пучке или за счёт использования биаксикона вместо осесимметричного аксикона. При этом в непосредственной близости от поверхности оптического элемента формируется световое пятно, размер которого на 37% меньше дифракционного предела.

Бесплатно

Расчёт дифракционной линзы с фиксированным положением фокуса при нескольких заданных длинах волн

Досколович Леонид Леонидович, Безус Евгений Анатольевич, Быков Дмитрий Александрович, Скиданов Роман Васильевич, Казанский Николай Львович

Статья научная

Предложен метод расчёта «спектральной» дифракционной линзы, обеспечивающей сохранение положения фокуса при нескольких различных длинах волн. Метод основан на минимизации функции, характеризующей отклонение комплексных функций пропускания спектральной линзы для заданных длин волн от функций комплексного пропускания дифракционных линз, рассчитанных отдельно для каждой из заданных длин волн. В качестве примера рассчитаны спектральные дифракционные линзы для трёх и семи длин волн. Результаты моделирования работы рассчитанных линз подтверждают хорошую работоспособность предложенного метода.

Бесплатно

Расчёт зеркала для формирования заданного непрерывного распределения освещённости на основе метода согласованных квадрик

Досколович Леонид Леонидович, Моисеев Михаил Александрович, Борисова Ксения Валерьевна

Статья научная

Предложен метод расчёта зеркал, формирующих заданное непрерывное распределение освещённости в двумерной области. В рамках метода поверхность зеркала представляется в виде огибающей двухпараметрического семейства эллипсоидов. Работоспособность метода проиллюстрирована примерами расчёта зеркал, формирующих постоянную освещённости в областях различной формы.

Бесплатно

Расчёт и анализ компактного пластмассово-линзового рефракционно-дифракционного вариообъектива

Грейсух Григорий Исаевич, Ежов Евгений Григорьевич, Сидякина Зоя Александровна, Степанов Сергей Алексеевич

Статья научная

Представлены принципы и основные этапы компоновки оптической схемы вариообъектива, охватывающие выбор исходной схемы и её трансформацию путём включения ДЛ и замены стёкол РЛ наиболее технологичными и коммерчески доступными оптическими пластмассами. Приведены конструктивные параметры и результаты исследования рассчитанного компактного пластмассово-линзового рефракционно-дифракционного вариообъектива.

Бесплатно

Расчёт и анализ трёхволнового дифракционного фокусирующего дублета

Карпеев Сергей Владимирович, Устинов Андрей Владимирович, Хонина Светлана Николаевна

Статья научная

Исследованы возможности создания чисто дифракционного фокусирующего дублета, состоящего из двух разнесённых в пространстве элементов и обеспечивающего фокусировку в один и тот же фокус для трех монохроматических источников с разными длинами волн. Проанализированы характеристики рассчитанного дублета. Путем численного моделирования получены полихроматические фокальные распределения для разработанной системы.

Бесплатно

Расчёт и исследование угловой и спектральной селективностей для полнопараллаксных голограммных стереограмм

Лушников Дмитрий Сергеевич, Жердев Александр Юрьевич, Маркин Владимир Васильевич, Одиноков Сергей Борисович, Смирнов Андрей Валентинович

Статья научная

В статье выведены и проанализированы зависимости угловой и спектральной селективностей от углов падения опорного пучка при получении отражательных и пропускающих цветных голограмм. Показано, что для получения цветных голограммных стереограмм наиболее предпочтительно использовать метод получения отражательных стереограмм. Связано это с тем, что при сопоставимых угловых селективностях отражательной и пропускающей цветных голограмм у отражательной цветной голограммы значительно выше спектральная селективность на всех длинах волн ее получения (для всех ее цветовых компонентов). Были разработаны метод и аппаратура для одноэтапного цифрового получения цветных полнопараллаксных голограммных стереограмм с формированием в плоскости голограммы безрастрового изображения. Были получены образцы цветной полнопараллаксной защитной голограммной стереограммы с эффектом изменения изображения («флип-флоп» эффектом). Качество восстановленного изображения подтвердило высокую спектральную и угловую селективность для данного типа голограмм.

Бесплатно

Расчёт интерференционной картины, формируемой переносящими изображения световыми пучками после дифракции на акустической волне в одноосном кристалле

Мачихин Александр Сергеевич, Бурмак Людмила Игоревна, Пожар Витольд Эдуардович

Статья научная

Рассмотрена схема оптической когерентной микроскопии полного поля на основе интерферометра Майкельсона с широкополосным источником света и акустооптической спектральной фильтрацией излучения в приемном канале. Для этой схемы приведены основные соотношения для расчета интерференционной картины, формируемой переносящими изображения световыми пучками после дифракции на акустической волне в одноосном кристалле. Представлены результаты численного моделирования и их сравнение с экспериментальными данными.

Бесплатно

Расчёт компактной оптики для формирования заданных распределений освещённости

Асланов Эмиль, Досколович Леонид Леонидович, Моисеев Михаил Александрович

Статья научная

Предложена компактная оптическая система, состоящая из тонкого коллиматора и микролинзового массива, для равномерного освещения областей различной формы. Представлены аналитические формулы для расчёта микролинз массива. Результаты моделирования рассчитанных оптических элементов в пакете прикладных программ Zemax показывают высокую равномерность освещения областей квадратной, прямоугольной и линейной форм.

Бесплатно

1
...
90
91
92
93
94
95
96
...
В конец

Журнал