LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Фізика. Астрономія → Аналіз викривлень хвильового фронту лазерным диференційно-фазовим методом

13

Київський національний університет імені Тараса Шевченка










Колєнов Сергій Олександрович






УДК 535.241.13:534






АНАЛІЗ ВИКРИВЛЕНЬ ХВИЛЬОВОГО ФРОНТУ ЛАЗЕРНИМ ДИФЕРЕНЦІЙНО-ФАЗОВИМ МЕТОДОМ






01.04.05 – Оптика, лазерна фізика







Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата фізико-математичних наук.












Київ-2003



Дисертацією є рукопис.



Робота виконана на кафедрі квантової радіофізики радіофізичного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка



Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор

Данилов Вадим Васильович,

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, професор кафедри квантової радіофізики.



Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор

Шайкевич Ігор Андрійович,

Київський національний університет імені Тараса Шевченка, професор кафедри оптики;


доктор фізико-математичних наук, професор

Полянський Петро В'ячеславович,

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, професор кафедри кореляційної оптики.



Провідна установа: Інститут Фізики НАН України, м. Київ.




Захист відбудеться 24 листопада 2003 р. о 14 30 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.001.23 Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 03022, м. Київ, проспект Глушкова 2, корпус фізичного факультету, ауд. 200.





З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету імені Тараса Шевченка за адресою: 01033, м. Київ, вул Володимирська 58.





Автореферат розісланий " 21 " жовтня 2003 р.







Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

доктор фiз.-мат. наук Б.А. Охрiменко


ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Один з найбільш інформативних напрямків дослідження параметрів світлового променя, що надає інформацію про найдрібніші неоднорідності середовища, крізь яке розповсюджується електромагнітна хвиля, відноситься до фазової оптики. При цьому для дослідження фазових змін, що відбуваються зі світловою хвилею в середовищі, досить широко використовують диференційно-фазовий метод, який дозволяє розробити оптичну схему практично нечутливу до вібрацій, що суттєво відрізняє його від фазових чи інтерференційних методів. Цей метод полягає у отриманні інформації про локальну різницю в оптичній довжині шляху двох променів, з якої можна відтворити інформацію про локальні викривлення поверхні хвильового фронту шляхом її сканування та інтегрування виміряних даних. Однак, на шляху застосування диференційно-фазового метода постає питання достовірності фазової інформації, що відтворюється з отриманих диференційно-фазових даних. Тим більше, що застосування цифрової техніки для реєстрування та математичної обробки даних, що вимірюються, може призводити до похибок дискретизації, які впливатимуть на результати інтегрування. Це питання до цього часу практично не розглядалось і тому потребує додаткового дослідження у поєднанні з обґрунтуванням параметрів диференційно-фазової оптичної схеми. Крім того, раніше сканування поверхні хвильового фронту в диференційно-фазовому методі проводили механічним шляхом, що вимагало значного часу вимірювання. До того ж, усі подібні вимірювання були одновимірними, оскільки рознесення лазерних променів здійснювалось тільки в одному напрямку. З розвитком акустооптики та появою методів швидкісного та широкосмугового акустооптичного керування напрямком розповсюдження лазерного випромінювання з'явилась можливість не тільки збільшити швидкість сканування, але і зробити диференційно-фазові вимірювання двовимірними. Однак, на цьому шляху виникає питання впливу акустооптичного керування лазерними променями на результати вимірювань викривлень хвильового фронту. Тому дослідження фазових процесів, що відбуваються з дифрагованими променями в анізотропному середовищі при акустооптичній взаємодії, та визначення спотворень хвильового фронту, що можуть виникати в оптичній схемі з акустооптичним скануючим елементом, є дуже актуальним.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась в Київському національному університеті імені Тараса Шевченка на кафедрі квантової радіофізики радіофізичного факультету у відповідності з планами науково-дослідних робіт: 1) лазерні інформаційні технології в інтегрально-оптичних та об'ємних структурах (НДР № 97031, номер держреєстрації 0197U003331), 2) надвисокочастотні та лазерні інформаційні технології (НДР № 01БФ052-09, номер держреєстрації 0101U002970), 3) розробка лазерної мікроскопії та еліпсометрії біологічних об'єктів для оцінки зміни їх функціональних станів та особливостей (НДР № 99008/5, номер держреєстрації 0100U004375), 4) дослідження взаємозв'язку просторових спектрів профілю поверхні, отриманих за допомогою трипроменевого лазерного профілографа, з параметрами її шорсткості (НДР № 2000Д013, номер держреєстрації 0101U000038).

Мета і задачі роботи. Метою роботи є: побудова фізичної моделі узгодження хвильових фронтів лазерних променів в умовах нелінійної акустооптичної взаємодії та кінцево-різницевої дискретизації для аналізу викривлень поверхні хвильового фронту світла.

Зазначена мета досягається шляхом розв'язання таких наукових задач:

1) Розробка методу диференційно-фазового дослідження викривлень хвильового фронту шляхом аналізу існуючих методів диференційно-фазових досліджень та виявлення методу, придатного до удосконалення.

2) Дослідження фазо-частотних характеристик двочастотної анізотропної бреггівської дифракції світла в схемі з оптичним гетеродинуванням дифрагованих променів та визначення відповідних залежностей з урахуванням параметрів оптичної схеми.

3) Дослідження проблем, пов'язаних з достовірністю відтворення фазової інформації про викривлення хвильового фронту при кінцево-різницевій дискретизації в лазерних диференційно-фазових скануючих системах.

4) Розробка нових методів двовимірного аналізу параметрів