Розроблено математичну модель проходження сфокусованого лазерного променя через плоску поверхню твердотільної імерсійної лінзи, на якій нанесено непрозору металеву плівку з діафрагмою прямокутної форми. Аналіз результатів математичного моделювання показав, що наявність діафрагми на імерсійній лінзі при великій числовій апертурі лінзи і при певних розмірах апертури діафрагми може суттєво підвищити коефіцієнт пропускання для об'єктива мікроскопу (без суттєвого спотворення розподілу потоку потужності в основному максимумі сфокусованого променя).

Розглянуто задачу максимізації інтенсивності у циліндричній зоні поблизу фокальної точки шляхом цілеспрямованої зміни функції зіниці фокусуючої оптичної системи. Завдяки підбору оптимальної функції зіниці можна одержати розтягнення чи стиснення фокальної плями.

Рассмотрена задача максимизации средней интенсивности излучения в цилиндрической области вблизи фокальной точки путем целенаправленного изменения функции зрачка фокусирующей оптической системы. Показано как подбором оптимальной функции зрачка можно получить растяжение или сжатие фокального пятна.

A maximization problem of the medium intensity of emission in the cylindrical region near the focal point has been examined. This maximization is realized by changing the pupil function of the focusing optical system. It is shown how one can obtain a spreading or compression of the focal spot by means of selection of the optimal pupil function.

Індекс рубрикатора НБУВ: В342.2 + В661.6

Рубрики:

Теорія оптичних систем і оптичних зображень

Шифр НБУВ: Ж14258 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Предложена методика оптимизации цифрового фильтра высоких пространственных частот, который используется для оценивания фокусировки изображений в цифровой оптической микроскопии. Эта методика учитывает размерные характеристики наблюдаемого объекта, параметры и характеристики оптической системы, цифровой камеры и цифрового фильтра. Методика позволяет вычислить оптимальный размер окна цифрового фильтра, при котором обеспечивается максимальное отношение сигнал/шум для показателя фокусировки.

The paper presents the technique for optimization of a digital filter of high spatial harmonics that is applied for focus evaluation in digital light microscopy. This technique takes into account spatial characteristics of an observed object, parameters and characteristics of optics, a digital camera and a digital filter. The technique makes possible calculation of optimal size of the digital filter mask that maximizes signal-to-noise ratio for focusing characterization.

Розглянуто основні питання теорії різних типів оптичних систем та методів їх габаритного розрахунку. Проаналізовано закономірності поширення світла через оптичну систему. Висвітлено теорію телескопічної системи, оптичної системи мікроскопів, об'єктивів, проекційних пристроїв. Описано елементи оптичної схеми зорової труби Кеплера, наведено її оптичну схему, елементи конструкції мікроскопа, типи освітлювальних систем, основні характеристики об'єктива, тенденції сучасного об'єктивобудування. Розкрито структуру проектора.

Рассмотрены основные вопросы теории различных типов оптических систем и методов их габаритного расчета. Проанализированы закономерности распространения света сквозь оптическую систему. Освещены теория телескопической системы, оптической системы микроскопов, объективов, проекционных устройств. Описаны элементы оптической схемы зрительной трубы Кеплера, приведена ее оптическая схема, элементы конструкции микроскопа, типы осветительных систем, основные характеристики объектива, тенденции современного объективостроения. Раскрыта структура проектора.

Індекс рубрикатора НБУВ: В342.2я73

Шифр НБУВ: ВА636702 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто найбільш широко розповсюджені оптичні прилади: монохроматор УМ-2, спектрометри ИКС-21, ИКС-31 та ИКС-29. Для кожного приладу вказано його призначення, наведено основні технічні дані, характерні неполадки та методи їх усунення, оптичну схему та принципи дії.

Рассмотрены наиболее широко распространенные оптические приборы: монохроматор УМ-2, спектрометры ИКС-21, ИКС-31 и ИКС-29. Для каждого прибора указано его назначение, приведены основные технические данные, характерные неполадки и методы их устранения, оптическая схема и принципы действия.

Запропонована схема квазіоптичного (КО) зсувача частоти (ЗЧ), в якому вперше використано поперечний ефект Доплера. Така схема забезпечує неперервний зсув частоти аналогічно поляризаційним ЗЧ. Зроблено аналіз фізичних процесів, які відбуваються в запропонованому ЗЧ. Знайдено, що на дзеркало, яке рухається перпендикулярно випромінюванню, поряд з відомою силою тиску, діє поперечна сила направлена в бік руху дзеркала. Схема ЗЧ забезпечує чотирикратне відбиття КО променя від дзеркала і виключає вплив паразитних вібрацій дзеркала на фазу випромінювання, що проходить через ЗЧ. Застосування запропонованого ЗЧ може виявитися корисним в гомодинних вимірювальних системах терагерцових і більш високих, аж до оптичних, частот

Предложена схема квазиоптического (КО) сдвигателя частоты (СЧ), в котором впервые используется поперечный эффект Доплера. Такая схема обеспечивает непрерывный сдвиг частоты аналогично поляризационным СЧ. Проведен анализ физических процессов, происходящих в рассматриваемом СЧ. Найдено, что на зеркало, движущееся перпендикулярно падающему на него излучению, в дополнение к известной силе давления действует поперечная сила, направленная в сторону движения зеркала. Схема СЧ обеспечивает четырехкратное отражение КО пучка от зеркала и исключает влияние паразитных вибраций зеркала на фазу прошедшего излучения. Применение предложенного СЧ может оказаться полезным в гомодинных измерительных системах терагерцевых и более высоких, вплоть до оптических, частот

The scheme of quasioptical (QO) frequency shifter (FS) using the cross Doppler effect has been offered for the first time. Such a scheme provides a continuous frequency shift just as as the polarization FSs do. The analysis of the physical processes occurring in FS has been made. It is found that, in addition to the ordinary force of pressure, on the mirror moving perpendicular to incident radiation, a transversal force coinciding with the mirror displacement direction acts. FS scheme provides four-fold reflection of a QO beam from the mirror and excludes the impact of parasitic vibrations of the mirror on the transmitted radiation phase. Application of the considered FS can be useful in homodyne measuring systems of THz and higher frequencies, up to the optical ones

Проаналізовано сучасні способи цифрового растрування зображень. Запропоновано нові методи одержання растрових зображень з амплітудно-модульованими, частотно-модульованими та амплітудно-модульованими - частотно-модульованими структурами. Детально описано спосіб растрування за принципом поширення похибки. Проведено порівняльне дослідження найбільш відомих алгоритмів даного класу з поелементним опрацюванням зображення. Описано алгоритм блокового поширення похибки, який забезпечує генерування безмуарової растрової структури, наведено результати растрування.

Проанализированы современные способы цифровой растровки изображений. Предложены новые методы получения растровых изображений с амплитудно-модулированными, частотно-модулированными и амплитудно-модулированными - частотно-модулированными структурами. Детально описан способ растровки по принципу распространения погрешности. Проведено сравнительное исследование наиболее известных алгоритмов данного класса с поэлементной обработкой изображения. Описан алгоритм блокового распространения погрешности, обеспечивающий генерирование безмуаровой растровой структуры, приведены результаты растровки.

Освещены вопросы прикладной кибернетики и математики, вычислительной техники и технической оптики, связанные с проблематикой распознавания образов, в частности оптических изображений. Изложены принципы построения распознающих устройств с оптическими эталонами (РУОЭ), приведена их классификация по типу оптического описания, по конструктивному способу совмещения и по функциональной схеме сравнения с масками-эталонами. Раскрыты общие методы инженерного проектирования распознающих устройств и специальные методы инженерного конструирования РУОЭ. Изучены проблемы, касающиеся достоверности распознавания по экспериментальным данным ограниченного объема, статистических исследований алгоритма распознавания, основанного на методе допустимых преобразований.

Запропоновано використання ширококутової некогерентної оптичної системи для оцінки капілярного хвилювання на поверхні рідини. Розглянуто фізичні особливості функціонування пропонованої системи в такому призначенні, визначено обмеження щодо її застосування. Наведено результати математичного моделювання та експериментального дослідження оптичної системи. Оцінено її частотні динамічні властивості. Відзначено високу чутливість системи щодо присутності поверхнево-активних речовин.

Предложено использование широкоугольной некогерентной оптической системы для оценки капиллярного волнения на поверхности жидкости. Рассмотрены физические особенности функционирования предлагаемой системы в таком приложении, определены ограничения ее применимости. Приведены результаты математического моделирования и экспериментального исследования оптической системы. Оценены ее частотные и динамические свойства. Отмечена высокая чувствительность системы к присутствию поверхностно-активных веществ.

The optical system for estimation of capillary waves on surface of liquid is offered. The physical features of functioning of the offered system are considered in this appendix, limitations of applicability are certain. The results of the numerous andexperimental research of the optical system are shown. Frequency and dynamic properties are appraised. A high sensitivity to the presence of surface-active-substance is marked.

Індекс рубрикатора НБУВ: В342.2 в641.8,0

Рубрики:

Теорія оптичних систем і оптичних зображень

Шифр НБУВ: Р111795 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На прикладі задачі автофокусування електронного мікроскопа, розглянуто визначення оптимальної в інформаційному сенсі області значень параметрів настроювання в межах методу функціонально-статистичних випробувань.

Запропоновано формули розрахунку геометричної та дифракційної складових глибини різко зображувального простору для цифрового мікроскопа. Проведено порівняльний аналіз результатів розрахунку за відомими й запропонованими формулами. Показано розбіжності в розрахунку складових глибини різко зображувального простору для цифрової та візуальної мікроскопії.

Знайдено нові афінно-інваріантні багатовиди подання проекційних зображень з метою оптимізації алгоритмів їх морфологічного аналізу, що дозволить відновлювати зображення з заданою точністю за скінченною множиною обчислених інформаційних характеристик.

Запропоновано метод аналізу хроматограм, що застосовує апроксимацію сигналу в моменти максимумів. Метод створено за допомогою математичного моделювання хроматограм.

Зазначено, що однією з головних задач під час створення великих космічних трансформовних рефлекторів є забезпечення необхідної точності реалізації форми відбивальної поверхні. Розглянуто варіант конструктивної реалізації вантового рефлектора каркасно-опорного типу, для якого форма відбивальної поверхні визначається, головним чином, формою меридіональних ланцюгів. Меридіональний ланцюг (формотвірний елемент) представлено у вигляді гнучкої розтяжної нитки, з розподіленим навантаженням. Одержано рівняння рівноважного стану формотвірного елемента, записані у відхиленнях від номінального положення. Проаналізовано закономірності створення та підтримки необхідної конфігурації формотвірних елементів. Запропоновано алгоритми стабілізації форми рефлектора за умов температурних збурень.

Наведено метод класифікації точок на поверхні рефлектора циліндричної форми за ознаками їх відбивальних властивостей.

Запропоновано модель ближньопольового зонда, в якому на поверхню витягнутого в конічну форму оптоволокна наноситься дві клиноподібні металеві смужки. На підставі спрощених математичних моделей ближньопольових мікроскопів одержано асимптотичні оцінки їх оптичної ефективності. Показано, що в рамках наближеної скалярної моделі зондовий мікроскоп, в якому електромагнітна енергія підводиться до області взаємодії з об'єктом TEM-хвилею, має велику перевагу за оптичною ефективністю відносно стандартних ближньопольових мікроскопів. Запропоновано механізм стеження за відстанню між поверхнею, що сканується, та зондом для такого мікроскопа. Запропоновано конструкцію ближньопольового мікроскопа на базі такого зонда та твердотільно-імерсійної лінзи.

Дисторсія та мікродефекти оптики вносять істотні погрішності (до 5 - 10 %) у результати вимірів за допомогою телевізійного методу. Запропоновано триступеневий метод оцінки величини внесених викривлень. Сутність методу полягає в обробці викривленого зображення міри, побудови на базі його фрагмента зображення, близького до ідеального, та порівняння двох зображень. Результатом використання методу є матриця векторів викривлень. Використовуючи одержану матрицю, можна відновити неспотворені положення контрольних точок зображення.