Скачати повний текст

Проаналізовано умови виникнення дислокацій або екстремумів хвильового фронту за умов дифракції пучків світла на непрозорій перешкоді та інтерференції двох пучків. Розвинуто підхід, який дозволяє прогнозувати механізми творення, закономірності еволюції та топологію дислокацій хвильового фронту у цих оптичних полях. Завдяки цьому розкрито механізми творення дифракційних диполів вихорів, регенерації сингулярного пучка, високоефективного синтезу сингулярного пучка з гауссового пучка за допомогою фазового клина. Для задачі дифракції плоскої хвилі на круглому отворі знайдено точний розв'язок хвильового рівняння з межовими умовами Кірхгофа за допомогою перетворень Ханкеля. Досліджено поведінку поля у ближній зоні. Установлено відсутність будь-яких сингулярностей фази та зсув екстремумів амплітуди на осі у порівнянні з результатами, одержаними Зоммерфельдом у параксіальному наближенні. Розв'язано задачу дифракції плоскої хвилі на непрозорому диску за допомогою принципу Бабіне. Фазова швидкість поля на осі в області плями Пуассона значно перевищує швидкість світла c. суперпозиції дифрагованого поля та похилої плоскої хвилі.

  Скачати повний текст

Обгрунтовано шляхи розв'язання проблеми відновлення макропараметрів сильнорозсіюючих об'єктів (СРО) за спекл-полем. Розроблено й апробовано нові методи з застосуванням опорної хвилі, що покращують співвідношення сигнал/шум під час відновлення макроформи та поляризаційного розподілу поля СРО. Досліджено вплив рівня інтенсивності співвісно накладеної опорної хвилі на ширину спектра просторових частот відновленого зображення СРО. Розроблено оптичні схеми пристроїв, які дозволяють відновити зображення поляризаційно-неоднорідних СРО.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено розвитку наслідків юнгівської моделі дифракційних явищ у голографії та кореляційно-оптичній обробці інформації. Обгрунтовано оригінальний голографічний спосіб формування контурних зображень. Виявлено зображаючі та асоціативні властивості безопорного запису картин дифракції ближнього та дальнього полів - голограм Юнга, а також лінійних та нелінійних позавісевих юнгівських голограм, зареєстрованих із простими або комбінованими опорними хвилями. Передбачено та реалізовано ефект оконтурювання фазоспряженого асоціативного відгуку, відновлюваного за статичною нелінійною голограмою Юнга у режимах самообертання хвильового фронту та подвійного фазового спряження. Запропоновано оптимальний алгоритм реалізації оптичного вейвлет-перетворення за умов детектування краю на основі нелінійної юнгівської голограми.

  Скачати повний текст

Досліджено взаємозв'язок параметрів розмірності фракталів Кантора та поля оптичного випромінювання, що дифрагувало на них. Експериментально виміряно розподіл інтенсивності оптичного поля, що дифрагувало на регулярних, асиметричних та мультифракталах Кантора. Дифракцію змодельовано математично. Розроблено методи діагностики рівня, фрактальної розмірності, коефіцієнта асиметрії фракталу Кантора, вагового параметра мультифракталу Кантора, розмірності та рівня підтримуючого фракталу. Виявлено поздовжню самоподібність залежностей кореляційного експоненту полів, що дифрагували на об'єктах - амплітудних смугах Кантора.

  Скачати повний текст

Розвинуто оригінальний підхід до дифракції електромагнітних хвиль на двовимірних апертурах, до основи якого покладено нову хвильову інтерпретацію строгого розв'язку Зоммерфельда для плоскої хвилі, дифрагуючої на ідеально провідній напівплощині. Зокрема, хвилю, дифраговану в прямому напрямку, розглянуто як суперпозицію двох хвиль: плоскої хвилі, подібної падаючій, але з вдвічі зменшеною амплітудою, та аналогічної за амплітудою квазіплоскої нескінченної хвилі, фронт якої деформований крайовою дислокацією, що розповсюджується вздовж межі геометричної тіні. Розроблено прийоми теоретичного й експериментального аналізу явища, орієнтовані на вичерпне, точне та повне представлення картини поля, що утворюється під час дифракції реального світлового пучка на реальній двовимірній апертурі. Новий підхід сприяє розв'язанню задач підвищеної складності, зокрема, розрахунку полів дифракції за кутів спостереження, що виходять за межі параксіальної області, а також розрахунку дифракції складних, довільно орієнтованих хвильових пучків на двовимірних апертурах довільної форми, надає можливість аналізу оптичного перетворення дифрагованих пучків.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена теоретичному дослідженню структури об'ємних пропускаючих динамічних граток, що формуються при зустрічній чотирипучковій взаємодії (ЗЧПВ) в фоторефрактивному (ФР) середовищі з нелокальним відгуком. Гратка показника заломлення є локалізованою у товщині ФР середовища. Вперше описується профіль огинаючої амплітуди цієї гратки, отриманий у вигляді функції секанса гіперболічного. Визначено, як залежить форма профілю амплітуди гратки та місцеположення її максимуму від параметрів вхідних взаємодіючих хвиль - співвідношення їх інтенсивностей і фаз. Роз'яснені умови існування багатозначних стаціонарних станів, їм відповідають різні структури граток. Створена і застосована нова теоретична модель для отримання стаціонарних розв'язків при ЗЧПВ, яка базується на формуванні двостороннього обертаючого хвильовий фронт дзеркала всередині ФР середовища.

  Скачати повний текст

Розроблено і досліджено теоретичну модель формування голограм у середовищах із полімеризаційно-дифузійним механізмом запису (фотополімерах). Модель базується на розгляді двох взаємопов'язаних процесів: фотополімеризації та дифузійного масопереносу. Процес полімеризації описано в термінах хімічної кінетики з урахуванням нерівноваженості концентрації та скінченності часу життя макрорадикалів. Для опису дифузійних процесів використано узагальнене рівняння дифузії. Розроблено концепцію дифузійного перерозподілу "вільного об'єму", що утворюється під час полімеризації. Продемонстровано домінуючий вплив співвідношення швидкостей полімеризаційного і дифузійного процесів на ефективність голографічного запису. Запропоновано кількісний критерій досягнення максимальної ефективності та лінійності запису. Встановлено взаємозв'язок складу композиції та фізико-хімічних властивостей її компонент із голографічними характеристиками середовища. Теоретично описано ефект постекспозиційного самопідсилення голограм. Передбачено існування ефекту інверсії фази гратки в процесі запису елементарної голограми та визначено умови його експериментального спостереження.

  Скачати повний текст

Наведено результати досліджень взаємодії оптичних хвиль зі складними періодичними структурами. Побудовано цілісну теорію такої взаємодії на основі методу зв'язних хвиль (МЗХ), вдосконаленого завдяки врахуванню симетрії за умов дифракції. Сформульовано числово стійкі модифіковані R- і S-алгоритми. На основі МЗХ створено новий швидкий метод розрахунку зонної структури 2D фотонних кристалів. Одержано аналітичні вирази для аналізу багатошарових голограм та систему рівнянь для опису поширення хвиль в оптичному волокні з системою граток Брегга. Показано, що за нелінійного запису голограм можна користуватися двохвильовим наближенням. З використанням МЗХ проведено дослідження граток, які мають у своєму складі метал. Установлено, що коли має місце резонанс електромагнітного поля, можна одержати або повне поглинання, або високе пропускання у вузькій спектральній смузі. Одержано аналітичні вирази, що пов'язують параметри граток або багатошарових структур з параметрами електромагнітного поля за умов резонансу.

  Скачати повний текст

Установлено особливості взаємодії зовнішніх інтерференційних полів з об'ємними амплітудно-фазовими голограмами (АФГ) залежно від впливу амплітудного й фазового компонентів та їх відносного фазового зсуву. Одержано залежності, які використано для створення нових пристроїв: системи активної просторової стабілізації інтерференційної картини під час запису тривимірних пропускаючих голограм (ТПГ) у фотохромних середовищах, пристрою для амплітудної модуляції й фазово-амплітудного перетворення світлової хвилі, пристрою для безконтактного виміру лінійних переміщень у нанометровому діапазоні. Показано можливість застосування емульсій з ГМК для запису високоефективних ТПГ великої площі. Одержано голограми-генератори світлових пучків з топологічними дефектами хвильового фронту. Розроблено голографічні методи діагностики структурних неоднорідностей і внутрішніх механічних напруг у композитних листових матеріалах (фольгованому гетинаксі та склотекстоліті), прокаті титанового сплаву ВТ5-1 і монокристалічних кремнійових шайбах.

  Скачати повний текст

Розглянуто динамічні нелінійно-оптичні процеси у фоторефрактивних матеріалах без центру інверсії за умови їх стаціонарного опромінення лазерним світлом. Запропоновано аналітичний опис періодичного та нестаціонарного аксіально-симетричного фотоіндукованого розсіювання світла у фоторефрактивних кристалах. З використанням термінів теорії зв'язаних хвиль пояснено характерні риси даних ефектів: конічну просторову структуру та імпульсну часову поведінку, враховуючи не тільки поздовжній, але й поперечний фотогальванічний струм, поперечну нестійкість взаємодіючих пучків та ізотропний розподіл об'ємних флуктуацій діелектричної проникності. Досліджено процес утворення мікродоменів у сегнетоелектриках під впливом лазерного опромінення. Встановлено, що фото-мікродоменоутворення відбувається поблизу заряджених кластерів на межі освітленої області. Виявлено, що просторовий заряд локалізується на них завдяки фотогальванічному ефекту. За умови наближення густини заряду кластера до критичної, поздовжній розмір мікродомена значно перевищує поперечний, який визначається розміром кластера, в результаті мікродомен набуває голкоподібної форми.

  Скачати повний текст