Исследования

Матрицы Мюллера недеполяризующих оптических систем

Развита теория матриц Мюллера недеполяризующих оптических систем:

¨ исследованы собственные поляризации всех типов недеполяризующих оптических систем; доказана теорема о необходимых и достаточных условиях ортогональности собственных поляризаций,

¨ в рамках формализма матриц Мюллера построена общая классификация недеполяризующих оптических систем,

¨ построены полярные формы и псевдопредставления матриц Мюллера недеполяризующих систем,

¨ изучена внутренняя структура и построена классификация матриц Мюллера,

¨ разработан и патентно защищен способ определения матриц Мюллера.

Изучены некоторые общие свойства недеполяризующих оптических систем:

Полученные результаты могут служить основой для существенного прогресса в стокс-поляриметрии недеполяризующих оптических систем.

Заинтересованы в сотрудничестве со всеми, кто не равнодушен к проблемам матричного формализма и, в частности, к формализму матриц Мюллера.

Список некоторых публикаций

Ключевые слова: матрица Мюллера, недеполяризующая оптическая система, поляризация, характеристическое уравнение, независимые элементы.

Дифракционные свойства уголковых отражателей

В приближении Фраунгофера решена задача дифракции плоской произвольно поляризованной волны на уголковом отражателе (УО). Исследованы дифракционные свойства уголковых отражателей в зависимости от

В частности, для УО без покрытий рабочих граней установлено, что поляризация освещения оказывает модулирующее влияние на осевую силу отраженного излучения, если погрешности двугранных углов УО не равны друг другу по величине и знаку. Наличие погрешностей приводит к более сложным дифракционным картинам, нежели в их отсутствии, когда возможно только одно характерное дифракционное изображение - центральное и шесть боковых ядер.

Развиваемый подход может служить основой дифракционного метода контроля УО.

Ключевые слова: уголковый отражатель, дифракция Фраунгофера, поляризация.

Список некоторых публикаций

Восстановление изображений

Разработан метод восстановления объекта, основанный на обработке нескольких его размытых изображений. Объект может быть размыт любым линейным способом, напимер, за счет распространения излучения от объекта через рассеивающую среду, либо дифракционно ограниченные системы, при передаче электрических сигналов на расстояние и т.п.). При этом зарегистрированные изображения должны отличаться друг от друга различными условиями формирования, например, на объект накладываются маски с различным распределением коэффициента пропускания. Основное отличие данного подхода от существующих методов обработки по нескольким изображениям связано с возможностью разрешения высоких пространственных частот, практически полностью подавляемых при размытии объекта. Достоинством метода является возможность теоретической оценки эффективности процесса восстановления заранее без проведения модельных экспериментов.

Разработаны методы восстановления объектов по одному изображению, размытому вследствие рассеяния света, дифракции, движения или дефокусировки. По сравнению с известными способами особенностью предлагаемых методов является возможность восстановления изображения по малому числу точек дискретизации в изображении. Методы пригодны для восстановления изображения при его регистрации неизопланатическими системами.

Ключевые слова: восстановление изображения, интегральное уравнение Фредгольма первого рода.

Список некоторых публикаций

Оценка качества изображения, зарегистрированного матричными фотоприемниками

На основе фурье-анализа и теории информации разработаны методы оценки качества изображения, регистрируемого матричными фотоприемниками. Предлагаемые оценки позволяют учитывать такие параметры матричного фотоприемника как геометрическая форма светочувствительных элементов, фактор заполнения, отношение сигнал-шум и др.

Получено соотношение для функция передачи модуляции (ФПМ) матричного фотоприемника с элементами произвольной формы. Показано, что в случае, когда влиянием частот выше частоты Найквиста в спектре объекта можно пренебречь, ФПМ такого фотоприемника не зависит от пространственного сдвига объекта. В общем случае, когда таким влиянием пренебречь нельзя, определены частоты, наличие которых в спектре объекта влияет на ФПМ на заданной частоте. Получено аналитическое выражение для оценки вклада таких частот в ФПМ.

Введено понятие ФПМ, усредненной по сдвигам и ориентациям синусоидальной решетки. На этой основе определены среднеквадратическое отклонение и дисперсия ФПМ, характеризующие степень неизотропности и неизопланатичности матричного фотоприемника. Результаты численного расчета позволяют оптимизировать геометрическую форму элементов для достижения наилучшего качества изображения.

Ключевые слова: функция передачи модуляци (ФПМ), матричный фотоприемник.

Список некоторых публикаций

Рассеяние излучения

Перенос радиации в трехмерно-неоднородной стохастической среде

Исследуются закономерности распространения света в случайно-неоднородных рассеивающих средах с произвольной статистикой рассеяния. Математически описание светового поля проводится в рамках стохастической теории переноса как решение линейного интегро-дифференциального уравнения переноса.

В настоящее время разрабатывается малоугловой метод итераций для описания процессов переноса в средах с сильно анизотропным рассеянием со слабо и сильно флуктуирующими параметрами рассеяния.

Ключевые слова: малоугловое приближение, метод итераций, радиационный перенос, рассеяние, трехмерно-неоднородная среда, яркость, стохастическая теория переноса.

Перенос излучения в бинарной марковской смеси в малоугловом приближении

Разрабатываются методы математического описания переноса излучения в стохастически неоднородных рассеивающих средах, таких как атмосфера, океан, различные биоткани. Подобные среды состоят из двух или более компонент, имеющих случайную форму и сильно отличающиеся оптические параметры. Основная цель исследований — установить связь между статистическими характеристиками параметров среды и статистическими характеристиками полей излучения.

Ввиду математической сложности поставленной задачи, представляет интерес разработка простых, хотя и приближенных, методов описания стохастического радиационного переноса. Одной из упрощенных моделей стохастической среды с произвольным масштабом флуктуаций является бинарная марковская смесь. Типичным примером среды, которую приближенно можно считать марковской, является разорванная облачность.

Ключевые слова: стохастический перенос, малоугловое приближение, лазерный луч, рассеяние, интенсивность, бинарная марковская смесь, оптическая передаточная функция.

Перенос излучения в средах с несферическими рассеивающими ориентированными в пространстве частицами

Разработаны приближенные методы решения уравнения переноса излучения в средах с несферическими рассеивающими частицами, имеющими выделенную преимущественную ориентацию в пространстве. Такая ситуация имеет место при рассеянии солнечного излучения на кристаллах льда в облаках высотных слоев отмосферы, где рассеивающие частицы имеют вытянутую форму и преимущественно вертикальную ориентацию, возникающую за счет сопротивления воздуха и электризации частиц. При рассеянии на крупных дождевых каплях тоже должна учитываться несферическая форма.

В этих условиях параметры элементарного объема в уравнении переноса излучения зависят от направления падения света. На основе ряда допущений о рассеянии на крупных несферических частицах были развиты приближенные методы расчета плотности рассеянной солнечной энергии в таких средах и коэффициентов пропускания слоев, состоящих из подобных частиц. Разработан алгоритм для приближенного расчета углового распределения интенсивности рассеянного света на выходе из слоя.

Расчеты показывают, что пропускание такого слоя может существенно отличаться по сравнению со случаем хаотической ориентации рассеивающих частиц, особенно при условии наклонного падения солнечного излучения под большим углом к зениту. Показано, что угловое распределение рассеянного излучения может иметь два максимума в области углов рассеяния, близких к направления падения света. При этом положение второго максимума определяется зависимостью функции ослабления среды от направления падения излучения.

Ключевые слова: несферические ориентированные рассеивающие частицы, многократное рассеяние, уравнение переноса излучения.

Список некоторых публикаций