Проведено системний порівняльний аналіз сукупного впливу недосконалостей елементів поляриметра й особливостей реалізації методу вимірювання на величини індивідуальних похибок визначення параметрів Стокса й елементів матриці Мюллера. Розроблено нову модель поляриметричних вимірювань, яка базується на принципі адаптивного синтезу характеристичної матриці вимірювального рівняння залежно від фізичних особливостей даного середовища й умов експерименту. Створено програмно-апаратний комплекс, який реалізує в межах методу послідовного зондування розроблену методику адаптивних поляриметричних вимірювань.

  Скачати повний текст

Теоретично й експериментально обгрунтовано можливості створення високоефективного болометричного високотемпературного надпровідника (ВТНП) багатоелементного перетворювача інфрачервоного (ІЧ) зображення з безелектродним поелементним виділенням інформації. Запропоновано та обгрунтовано організацію поелементного зчитування інформації у широкоформатній ВТНП болометричній структурі, яка б дозволила уникнути формування великої кількості електричних з'єднань з комутатором, для чого досліджено можливості формування та переміщення на її приймальній площині локальних областей, чутливих до зовнішнього випромінювання, за допомогою лазерного зонда. Теоретично оцінено граничну чутливість та просторове розрізнення ВТНП багатоелементного перетворювача ІЧ зображення з формуванням окремих елементів за допомогою лазерного зонда та дослідити фактори, які обмежують ці параметри, а також оптимізувати енергетичні та часові параметри лазерного зонда. Досліджено надпровідні властивості та шумові характеристики найбільш підходящих ВТНП матеріалів з точки зору болометричних використань та оптимізовано технологію формування приймальних структур на їх основі з метою створення діючих зразків перетворювача ІЧ зображення. Наведено методики, вимірювальні установки та проведено експериментальне дослідження детектуючих властивостей такого перетворювача ІЧ зображення.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження багатошарових інтерференційних наноструктур для дисперсійного контролю ультракоротких світлових імпульсів, а також розробки та розвитку методів синтезу таких структур. Вперше розроблено методи синтезу та виготовлено унікальні дисперсійні дзеркала, які суттєво розширюють можливості систем генерації фемто й аттосекундних імпульсів. Запропоновано нову концепцію синтезу дисперсійних наноструктур, придатних для стиснення імпульсів з тривалістю менше 5 фс. Створено метод синтезу дисперсійних дзеркал з двома робочими кутами, що вирішує проблему ефективного подавлення залишкових осциляцій дисперсії групової затримки. Доведено реальність розв'язання оберненої спектральної задачі для синтезу структур, здатних стискувати оптичні імпульси до тривалості менше 3 фс в спектральному діапазоні 400 - 1 200 нм та до тривалості менше 2 фс в спектральному діапазоні 300 - 900 нм. Створено новий алгоритм і удосконалено техніку вимірювання дисперсійних характеристик багатошарових структур за допомогою інтерферометру білого світла. Теоретично доведено та перевірено експериментально в лазерних системах на Ti:Sa можливість створення чирпованих дзеркал з низьким рівнем осциляції дисперсії та їх здатність компенсувати дисперсію реальних оптичних матеріалів. Розглянуто різноманітні схеми лазерних систем з застосуваням чирпованих дзеркал.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано новий метод діагностики фазових сингулярностей в хвильових полях, що базується на моделі дифракційних явищ Юнга - Рубіновича. Новий метод реалізовано шляхом розташування непрозорої стрічки у тестованому сингулярному пучку та спостереження юнгівських інтерференційних смуг у геометричній тіні стрічки. З'ясовано, що напрямок і величина вигину інтерференційних смуг визначають, відповідно, знак та абсолютне значення топологічного заряду оптичного вихору; сингулярність типу нелокалізованої темної інтерференційної смуги діагностується за розривом і зсувом інтерференційних смуг в околі такої сингулярності. Показано, що запропонований метод дає можливість одержання інформації про фазові сингулярності просторової функції когерентності поля, а не про дислокації звичайної комплексної амплітуди, як традиційний інтерферометричний метод. Застосовано дифракційний аналіз для діагностики фазових сингулярностей функції когерентності та комплексного ступеня когерентності частково просторово когерентних пучків; для виявлення нетипових векторних сингулярностей у комбінованих просторово неоднорідно поляризованих пучках; а також для діагностики фазоспряжених реплік вихрових пучків.

  Скачати повний текст

Досліджено механічну дію лазерного світла на атоми та молекули, спектральні характеристики резонансів насиченого поглинання та флуоресценції, резонансну флуоресценцію молекулярного йоду різного ізотопного складу. Уточнено природу модуляційного зсуву, зумовленого зміною ізотопного складу нелінійно-поглинаючого середовища. Визначено межову чутливість лазерно-флуоресцентного аналізу гетеро-ізотопного йоду.

  Скачати повний текст

Розроблено метод безконтактного контролю кутового положення, кутової швидкості та биття, що дозволило в 3 - 5 разів розширити діапазон вимірювання та підвищити вірогідність одержаних результатів. Створено математичну модель вимірювального перетворення параметрів обертального руху у значення струму на виході позиційно-чутливого елемента та описано дані фізичні процеси системою диференціальних рівнянь, яка враховує динамічні властивості засобу контролю. Оцінено тривалість перехідного процесу для динамічного режиму роботи та одержано аналітичні залежності функцій перетворення кутового положення, кутової швидкості та биття у двійковий код для статичного режиму роботи мікропроцесорного засобу контролю параметрів обертального руху. Оцінено функції чутливості впливних величин на результати вимірювання параметрів обертального руху. Проаналізовано похибки вимірювання та розраховано показники вірогідності контролю. Розроблено методику інженерного проектування та проведено її експериментальні дослідження.

  Скачати повний текст

Розраховано нові характеристики масивних фотонних кристалів (ФК), такі як карти фотонної густини станів і карти коефіціентів пропускання для одержання параметрів масивних ФК. Проведено всебічний аналіз впливу поперечного оптичного обмеження, а також неоднорідностей хвилеводів на характеристики широкосмугових спектральних фільтрів. Встановлено, що одержані зсуви спектрів пропускання та відбиття нелінійних періодичних структур дають можливість розробити оптичні логічні елементи на їх основі. Визначено параметри ФК, за яких у широкосмугових оптичних фільтрах на базі одно- та двовимірних ФК спостерігається обмеження оптичної пружності.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблему підвищення швидкодії та вірогідності контролю параметрів водно-дисперсних середовищ (ВДС) за допомогою оптичних автоматизованих засобів за умов глибинного режиму (ГР) і розробки на їх підставі нового методу контролю дисперсності. З використанням методу ГР викладено контрольно-вимірювальні засоби для дослідження дисперсності ВДС. Удосконалено існуючі методики спектрофотометричних вимірювань і контролю тіл яскравості та індикатрис розсіювання модельних і природних ВДС. Наведено математичні моделі перетворення випромінювання оптичними первинними перетворювачами й об'єктами контролю. Досліджено можливі реалізації автоматизованих засобів контролю та створено відповідне програмне забезпечення їх функціонування й обробки одержаної інформації. Здійснено експериментальні дослідження тіл яскравості ВДС різноманітної природи та походження за умов ГР, на підставі яких розроблено метод контролю дисперсності ВДС.

  Скачати повний текст

Здійснено систематичне дослідження основних властивостей оптичних пучків з фазовими сингулярностями, або дислокаціями хвильових фронтів. Висвітлено принципи сингулярної оптики та властивості оптичних вихорів, що утворюються навколо дислокацій хвильового фронту. Пояснено причину виникнення орбітального кутового моменту (ОКМ) у пучка з оптичним вихором. Розглянуто крайові дислокації хвильового фронту на моделі інтерференції двох двовимірних або звичайних гауссових пучків. Показано сценарії колапсу системи з двох поперечних оптичних вихорів та двох ліній фазових сідел, а також розгортання крайової дислокації за умов зіткнення з лінією фазового сідла. На базі голографічного принципу розроблено методику генерації лабораторних пучків з дислокаціями хвильового фронту у вигляді осьових і позаосьових оптичних вихорів, зокрема у вигляді суперпозиції двох мод Лягерра - Гаусса. Введено термін "комбінованих" пучків як суперпозиції або декількох мод Лягерра - Гаусса. Розглянуто траєкторії оптичних вихорів у комбінованих пучках. Доведено можливість виходу траєкторії вихору за межі пучка та порушення закону збереження сумарного топологічного заряду. Для комбінованих пучків виконано аналіз розподілу ОКМ у перерізі пучка та одержано аналітичний вираз, що описує інтерференцію ОКМ пучків. За допомогою лабораторних пучків уперше в оптичному експерименті досліджено анігіляцію оптичних вихорів з протилежними знаками топологічних зарядів й обертання пари вихорів з топологічними зарядами одного знаку навколо оптичної осі пучка. Показано вплив слабкого когерентного фону на оптичні вихори вищих топологічних зарядів. Реалізовано схему просторового розділення компонент оптичного пучка з різними значеннями орбітального кутового моменту. Експериментально досліджено генерацію фазових дислокацій шляхом утворення світлоіндукованої лінзи у нелінійно-оптичному середовищі. Уперше показано подвоєння топологічного заряду оптичного вихору за умов генерації другої оптичної гармоніки. В оптичному діапазоні виконано безпосередній експеримент щодо спостереження ротаційного ефекту Допплера для пучків з орбітальним кутовим моментом, за зсуву частоти порядку 1 Гц. Реалізовано однопучковий інтерферометр для вимірювання фазового зсуву між компонентами з нульовим та ненульовим ОКМ у разі обертання комбінованого пучка. Одержано спектральне розділення ОКМ-компонент за умов обертання пучка. Досліджено загальний випадок обертання позаосьового параксіального оптичного пучка, що обертаються навколо референтної осі.

  Скачати повний текст

Досліджено поляризаційні розподіли світла, індуковані оптичною анізотропією, за проходження поляризованного світла крізь нематичні та холестеричні РК комірки. Встановлено, що умови формування С-точок в ансамблі поляризаційно-розділених коноскопічних картин планарного нематичного та холестеричного РК характеризуються селективністю за поляризаційними параметрами спадної хвилі. Виявлено, що в поляризаційних розподілах світла після клина Кано, поляризаційні сингулярності є могеновськими точками. Зазначено, що у даних точках зберігається поляризація світла, яким освітлюється холестеричний РК.

  Скачати повний текст

Розглянуто проблему визначення локальних неоднорідностей поверхні розсіяним оптичним випромінюванням і проблему використання форми хвильового фронту (ХФ) для тестування поверхні. Проведено модифікацію схеми реєстрації ХФ з метою покращання просторового розрізнення сенсора. Запропоновано використовувати для освітлення окремої ділянки поверхні сфокусований лазерний пучок, який після оптичного перетворення в схемі Фур'є оптики формує у площині сенсора сигнал, пропорційний спектру просторових частот неоднорідності поверхні. Проаналізовано та змодельовано за допомогою комп'ютера роботу сенсора хвильового фронту з виявлення локальних неоднорідностей поверхні, що відбиває світло. Досліджено перетворення ХФ світла, відбитого поверхнею з неоднорідностями. Розглянуто двоканальний сканер ХФ, який аналізує відбиту від тестового зразка хвилю в двох ортогональних лінійних полярізаціях, з метою поділу фазових зсувів, пов'язаних з неоднорідностями рельєфу та локальними змінами показника заломлення.

  Скачати повний текст