Author Archives: nicedim

Современная фурье-спектроскопия и быстрый нейроподобный метод снижения размерности спектральных данных / Modern Fourier Transform Spectroscopy and Fast Neural-Like Method for Dimensionality Reduction of Spectral Data

Вагин В.А. / Vaguine, V.A.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS
Краснов А.Е. / Krasnov, A.E.
Российский государственный социальный университет / Russian State Social University
Выпуск в базе РИНЦ
Вагин В.А., Краснов А.Е. Современная фурье-спектроскопия и быстрый нейроподобный метод снижения размерности спектральных данных // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 3(37). С. 86–91. DOI: 10.25210/jfop-2003-086091
Vaguine, V.A., Krasnov, A.E. Modern Fourier Transform Spectroscopy and Fast Neural-Like Method for Dimensionality Reduction of Spectral Data // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 3(37). P. 86–91. DOI: 10.25210/jfop-2003-086091


Аннотация: На примере ряда промышленных применений показана важность снижения размерности спектральных данных, формируемых современными фурье-спектрометрами. Рассмотрен метод нейроподобного снижения размерности ИК спектров для их визуального представления в 3D пространстве. Метод основан на мультиплексировании компонент оптических спектров на три канала, их фильтрации и пространственного накопления в каждом канале.
Abstract: On the example of a number of industrial applications, the importance of reducing the dimensionality of spectral data generated by modern Fourier spectrometers is shown. A method of neural-like reduction of the dimension of IR spectra for their visual representation in 3D space is considered. The method is based on multiplexing the components of optical spectra into three channels, filtering them, and spatial accumulation in each channel.
Ключевые слова: нейроподобное снижение размерности, визуальное 3D представление ИК спектров, Fourier transform spectroscopy, neural-like dimensionality reduction, нейроподобное снижение размерности


Литература / References
  1. Краснов А. Е., Красников С. А., Анискин Д. Ю., Вагин В. А. Способ идентификации и контроля качества многокомпонентных соединений. Патент RU2 334 971 C2, 2008.
  2. Красников С. А. Методология построения систем контроля качества жидких сред по спектральным характеристикам. Автореферат докт. дис. – Владимир: ФГБОУ ВПО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых (ВлГУ)». 2012.
  3. Красников С. А. и др. Информационная технология экспресс-идентификации и контроля качества горюче-смазочных материалов // Естественные и технические науки. 2016. №. 1. С. 67-71.
  4. Капралова Г. А., Федотов В. Г., Чайкин А. М. Докл. РАН. 2004. Т. 397. С. 490.
  5. Балашов А. А., Вагин В. А., Висковатых А. В. и др. ПТЭ № 2. 2003. С. 87.
  6. Балашов А. А. и др. Многоканальный динамический ИК-фурье-спектрометр // Журнал прикладной спектроскопии. 2017. Т. 84. №. 4. С. 643-647.
  7. Вагин В. А., Хорохорин А. И. Система управления, регистрации и обработки спектральной информации многозондового ИК Фурье-спектрометра // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. №. 3. С. 8-15. DOI: 10.25210/Jfop-1803-008015.
  8. Krasnov, A.E., Vagin, V.A., Nicol’Skii, D.N. Fast Methods for Reducing Dimensionality of Spectral Data for Their Visualization // Journal of Applied Spectroscopy. Vol. 86. Iss. 2. 2019. P. 369-369. DOI: 10.1007/s10812-019-00827-z
  9. Krasnov, A.E., Kalachev, A.A., Nadezhdin, E.N., Nikolskii, D.N. The Model of the Cybernetic Network and its Realization on the Cluster of Universal and Graphic Processors // Proceedings of the Scientific-Practical Conference “Research and Development – 2016”. 2016. P. 117-128. DOI: 10.1007/978-3-319-62870-7_13

Исследование полос непрозрачности в фотонном кристалле, составленном из металлических либо диэлектрических цилиндров конечной длины / Investigation of Bandgaps in a Photonic Crystal Composed of Metal or Dielectric Cylinders of Finite Length

Донец И.В. / Donets, I.V.
Южный Федеральный Университет / Southern Federal University
Лерер А.М. / Lerer, A.M.
Южный Федеральный Университет / Southern Federal University
Цветковская С.М. / Tsvetkovskaya, S.M.
Донской Государственный Технический Университет / Don State Technical University
Выпуск в базе РИНЦ
Донец И.В., Лерер А.М., Цветковская С.М. Исследование полос непрозрачности в фотонном кристалле, составленном из металлических либо диэлектрических цилиндров конечной длины // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 3(37). С. 78–85. DOI: 10.25210/jfop-2003-078085
Donets, I.V., Lerer, A.M., Tsvetkovskaya, S.M. Investigation of Bandgaps in a Photonic Crystal Composed of Metal or Dielectric Cylinders of Finite Length // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 3(37). P. 78–85. DOI: 10.25210/jfop-2003-078085


Аннотация: Развит строгий метод электродинамического анализа собственных волн фотонных кристаллов (ФК) составленных из периодических цилиндров. Цилиндры либо полые металлические, либо сплошные диэлектрические. Результаты верифицированы сравнением с результатами пакета на основе метода конечных элементов. Рассчитаны дисперсионные характеристики ФК в районе полосы непрозрачности в зависимости от направления распространения волны. Анализировались ФК трех типов – составленных из металлических цилиндров, диэлектрических цилиндров и воздушных цилиндрических отверстий в диэлектрике. Развитое программное обеспечение требует на 1-2 порядка меньше времени счета чем известные пакеты электродинамического моделирования.
Abstract: A strict method of electrodynamic analysis of the eigenwaves of photonic crystals (PC) composed of periodic cylinders has been developed. Cylinders are either hollow metal or solid dielectric. The results are verified by comparison with the results of the package based on the finite element method. The dispersion characteristics of the FC in the area of bandgap are calculated depending on the direction of wave propagation. Three types of FC were analyzed: made up of metal cylinders, dielectric cylinders, and air cylindrical holes in the dielectric. The developed software requires 1-2 orders of magnitude less time than the known packages of electrodynamic modeling.
Ключевые слова: электродинамический анализ, полоса непрозрачности, периодические цилиндры, photonic crystal, electrodynamic analysis, bandgap, электродинамический анализ


Литература / References
  1. De Sabata, A. et al. EBG Modification in a Parallel Plate 2D Periodic Structure by Metal Inclusions // 2014 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA). IEEE, 2014. P. 822-825. DOI: 10.1109/ICEAA.2014.6903971.
  2. Mondal, S.K., Stadler, B.J.H. Novel Designs for Integrating YIG/Air Photonic Crystal Slab Polarizers with Waveguide Faraday Rotators // IEEE Photonics Technology Letters. 2004. Vol. 17. No. 1. P. 127-129 DOI: 10.1109/LPT.2004.838156.
  3. Niemi, T., Frandsen, L.H., Hede, K.K., Harpoth, A., Borel, P.I., and Kristensen, M. Wavelength-Division Demultiplexing Using Photonic Crystal Waveguides. // IEEE Photonics Technology Letters. Vol. 18. No. 1. 2006. P. 226-228.
  4. Chu, T. et al. Tunable Optical Notch Filter Realized by Shifting the Photonic Bandgap in a Silicon Photonic Crystal Line-Defect Waveguide // IEEE Photonics Technology Letters. 2006. Vol. 18. No. 24. P. 2614-2616. DOI: 10.1109/LPT.2006.887366.
  5. Han, T. Y., Lee, H. S., and Lee, E. H. Design of Compact Silicon Optical Modulator Using Photonic Crystal MZI Structure // 2008 5th IEEE International Conference on Group IV Photonics. IEEE, 2008. P. 308-310. DOI: 10.1109/GROUP4.2008.4638182.
  6. Ma, P. et al. Compact Inline Resonant Photonic Crystal Fabry-Pérot Cavities for TM-Polarized Light // IEEE Photonics Technology Letters. 2010. Vol. 23. No. 4. P. 224-226. DOI: 10.1109/LPT.2010.2096535.
  7. Ek, S. et al. Enhanced Gain in Photonic Crystal Amplifiers // 2012, 14th International Conference on Transparent Optical Networks (ICTON). IEEE, 2012. P. 1-4. DOI: 10.1109/ICTON.2012.6253790.
  8. Tee, D.C. et al. Structure Tuned, High Transmission 180° Waveguide Bend in 2-D Planar Photonic Crystal // IEEE Photonics Technology Letters. 2013. Vol. 25. No. 15. P. 1443-1446. DOI: 10.1109/LPT.2013.2266893.
  9. Nozaki, K. et al. First Demonstration of 4-Bit, 40-Gb/s Optical RAM Chip Using Integrated Photonic Crystal Nanocavities // 2012 International Conference on Photonics in Switching (PS). IEEE. 2012. P. 1-3. ISBN: 978-2-9123-2861-8.
  10. Shen, G. et al. A Tnnable Electro-Optic Microwave Photonic Filter Based on Photonic Crystal for 60GHz Radio Over Fiber System // 2013, 12th International Conference on Optical Communications and Networks (ICOCN). IEEE. 2013. P. 1-4. DOI: 10.1109/ICOCN.2013.6617223.
  11. Li, S. et al. A Tunable Terahertz Photonic Crystal Narrow-Band Filter //IEEE Photonics Technology Letters. 2015. Vol. 27. No. 7. P. 752-754. DOI: 10.1109/LPT.2015.2391127.
  12. Kuzma, A., Uherek, F., and Škriniarová, J. Photonic Crystal Based Add/Drop Filters for Sensing // 2016 Photonics North (PN). IEEE. 2016. P. 1-1. DOI: 10.1109/PN.2016.7537913.
  13. Kumar, R. A., Srinivas, T., and Yadunath, T. R. Design and Simulation of Effective 90 Bend Waveguide Based on Hexagonal Lattice Photonic Crystal // 2018 IEEE Distributed Computing, VLSI, Electrical Circuits and Robotics (DISCOVER). IEEE, 2018. P. 24-27. DOI: 10.1109/DISCOVER.2018.8674106.
  14. Ceccuzzi, S. et al. Effect of Source Position on Directive Radiation in EBG Structures with Epsilon-Near-Zero Behavior // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2019. Vol. 18. No. 6. P. 1253-1257. DOI: 10.1109/LAWP. 2019.2913997.
  15. Du, P., Cheng, Z. Enhancing Light Extraction Efficiency of Vertical Emission of AlGaN Nanowire Light Emitting Diodes with Photonic Crystal // IEEE Photonics Journal. 2019. Vol. 11. No. 3. P. 1-9. DOI: 10.1109/JPHOT.2019.2920517.
  16. Morita, Y., Tsuji, Y., and Hirayama, K. Proposal for a Compact Resonant-Coupling-Type Polarization Splitter Based on Photonic Crystal Waveguide with Absolute Photonic Bandgap // IEEE Photonics Technology Letters. 2008. Vol. 20. No. 2. P. 93-95. DOI: 10.1109/LPT.2007.912558.
  17. Chiu, W.Y. et al. Directional Coupler Formed by Photonic Crystal InAlGaas Nanorods // Journal of Lightwave Technology. 2008. Vol. 26. No. 5. P. 488-491.
  18. Lai, C.F. et al. Hole Shape Effect of Photonic Crystals on the Guided Resonance Modes in GaN-Based Ultra-Thin Film-Transferred Light-Emitting Diodes // Conference on Lasers and Electro-Optics. Optical Society of America. 2010. P. JTuD30.
  19. Yuan, G. et al. Two-Dimensional Square Lattice Elliptical Dielectric Rods Photonic Crystal Bandgap Characteristics. 2010. DOI: 10.1049/cp.2010.1235.
  20. Tsuji, Y., Morita, Y., and Hirayama, K. Photonic Crystal Waveguide Based on 2-D Photonic Crystal with Absolute Photonic Band Gap //IEEE Photonics Technology Letters. 2006. Vol. 18. No. 22. P. 2410-2412. DOI: 10.1109/LPT.2006.885295.
  21. Benachour, Yassine. Nonlinear Optics of Photonic Crystals. // 2020 Advances in Science and Engineering Technology International Conferences (ASET). 4 Feb. – 9 April 2020. Dubai. United Arab Emirates.
  22. 3D Electromagnetic Field Simulator for RF and Wireless Design: https://www.ansys.com/products/electronics/ansys-hfss

Имитационная модель акустических шумов процесса дыхания и технологии выделения сигнатур патологий легких / Simulation Model of Acoustic Noises of the Respiratory Process and Technologies of Isolation of Signatures of Lung Pathologies

Кравченко В.Ф. / Kravchenko, V.F.
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН; Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН; Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / Kotel’nikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS; Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS; Bauman Moscow State Technical University
Луценко В.И. / Lutsenko, V.I.
Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины / Usikov Institute of Radiophysics and Electronics of the National Academy of Sciences of Ukraine
Луценко И.В. / Lutsenko, I.V.
Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины / Usikov Institute of Radiophysics and Electronics of the National Academy of Sciences of Ukraine
Ло Иян / Luo, Yiyang
Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина / V.N. Karazin Kharkiv National University
Ань Н.С. / Anh, Nguyen Xuan
Институт геофизики Вьетнамской академии наук и технологий / Institute of Geophysics of the Vietnam Academy of Science and Technology
Выпуск в базе РИНЦ
Кравченко В.Ф., Луценко В.И., Луценко И.В., Ло Иян, Ань Н.С. Имитационная модель акустических шумов процесса дыхания и технологии выделения сигнатур патологий легких // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 3(37). С. 64–77. DOI: 10.25210/jfop-2003-064077
Kravchenko, V.F., Lutsenko, V.I., Lutsenko, I.V., Luo, Yiyang, Anh, Nguyen Xuan Simulation Model of Acoustic Noises of the Respiratory Process and Technologies of Isolation of Signatures of Lung Pathologies // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 3(37). P. 64–77. DOI: 10.25210/jfop-2003-064077


Аннотация: Представлены результаты экспериментального изучения статистических характеристик акустических шумов легких, как при нормальном их состоянии, так и при патологиях. Сделан вывод о возможности использования вложенных полумарковских процессов для описания нестационарных акустических шумов процесса дыхания, а также перспективности использования предложенной модели при мониторинге различных патологий легких. Предложены технологии выделения сигнатур шумов, при патологиях легких основанные на обработке усредненных спектров в различных фазах дыхания, текущих спектров и их моментных характеристик.
Abstract: The article presents the results of an experimental study of the statistical characteristics of acoustic noises of the lungs, both in their normal state and in pathological conditions. It is concluded that it is possible to use nested semi-Markov processes to describe non-stationary acoustic noises of the breathing process, as well as the prospects of using the proposed model for monitoring various lung pathologies. Technologies for the extraction of noise signatures in lung pathology based on the processing of averaged spectra in different phases of respiration, current spectra and their moment characteristics have been proposed.
Ключевые слова: акустические шумы процесса дыхания, полумарковские вложенные процессы, сигнатуры, признаковые пространства, electro-auscultation, acoustic noises of the breathing process, semi-Markov nested processes, signatures, акустические шумы процесса дыхания


Литература / References
  1. Lutsenko, V.I., Khomenko, S.I., Zatserklyany, A.Ye., Lutsenko, I.V. Simulation Statistical Model of Reflection From the «Clear-Sky» // Telecommunications and Radio Engineering. 2005. V. 63. No 5. P. 371-380. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v63.i5.10.
  2. Кравченко В. Ф., Луценко В. И., Луценко И. В., Кривенко Е. В., Соболяк А. В. Имитационная модель сигнала обратного рассеяния от суши // Физические основы приборостроения. 2015. Т. 4. № 4(17). С. 3-29.
  3. Кравченко В. Ф., Луценко В. И., Масалов С. А., Пустовойт В. И. Анализ нестационарных сигналов и полей с использованием вложенных полумарковских процессов. Доклады академии наук. 2013. Т. 453. № 2. С. 151-154. DOI: 10.7868/S0869565213320108
  4. Кравченко В. Ф., Кравченко О. В., Луценко В. И., Луценко И. В., Чуриков Д. В. Восстановление информационных параметров природных сред с использованием атомарных и WA-систем функций. Обзор. Часть I. Применение теории полумарковских полей и финитных функций для описания нестационарных процессов // Физические основы приборостроения. 2014. Т. 3. № 2 (11). С. 3-17.
  5. Кравченко В. Ф., Луценко В. И., Луценко И. В. Рассеяние радиоволн морем и обнаружение объектов на его фоне / М.: Физматлит, 2015. 448 с.
  6. Королюк В. С., Турбин А. Ф. Полумарковские процессы и их приложения. Киев: Наукова думка, 1976. 184 с.
  7. Луценко В. И., Луценко И. В., Ло Иян, Соболяк А. В. Использование полумарковских вложенных процессов для описания нестационарных акустических шумов // VIII Всероссийские Армандовские чтения IX научно-практический семинар «Прикладные вопросы формирования и обработки сигналов в радиолокации, связи и акустике» [Электронный ресурс]: VIII Всероссийские Армандовские чтения. / Сб. тез. докладов IХ научно-практического семинара. Муром: Изд.-полиграфический центр МИ ВлГУ. 2018. С. 25-27.
  8. Lutsenko, V., Lutsenko, I., Babakov, M., Luo, Y., and Sobolyak, A. The Use of Semi-Markov Nested Processes for the Description of Non-Stationary Acoustic Noise // Telecommunication and Radioengineering 2019. Vol. 78, No. 11. P. 1015-1025. DOI: 10.1615 / TelecomRadEng.v78.i11.80
  9. Василенко В. Х. Пропедевтика внутренних болезней / 3-е изд., перераб. и доп. М.: Медицина. 1989. 512 с.
  10. Луценко В. И., Ло Иян, Бабаков М.Ф Сигнатуры акустических шумов патологий легких // Всероссийская открытая научная конференция «Современные проблемы дистанционного зон- дирования, радиолокации, распространения и дифракции волн». Муром 28.05-30.05.2019 г / Электронный ресурс: http:// www.mivlgu.ru/conf/armand2019/konspekt-2019/index.html / муром. 2019. С. 671-678.
  11. Луценко В. И., Ло Иян, Бабаков М.Ф. Имитационная модель акустических шумов процесса дыхания и технологии выделения сигнатур при патологиях легких // VII Міжнародна науково-практична конференція «Обробка сигналів і негаусівських процесів», присвячена пам’яті професора Кунченка Ю. П. / VII Міжнародна науково-практична конференція «Обробка сигналів і негаусівських процесів», присвячена пам’яті професора Кунченка Ю. П., 23-24 травня 2019 р., м. Черкаси, Україна. Праці VII Міжнародної науково-практичної конференції «Обробка сигналів і негаусівських процесів». 2019. C. 40-42.
  12. Бабаков М. Ф., Іщук Д. В., Луценко В. І., Луценко І. В., Ло Иян. Сигнатури акустичних шумів при пневмонії // ІІ Міжнародна науково-практична конференція «Інформаційні системи та технології в медицині» (IСM-2019), 28-29 листопада 2019 р., Харків, Україна: зб. наук. пр. Харків: Нац. аерокосм. ун-т ім. М. Є. Жуковського «Харків. авіац. ін-т», 2019. С. 68-69.
  13. Бабаков М. Ф., Луценко В. І., Луценко І. В., Ло Иян Технології виділення сигнатур акустичних шумів при патології легень // ІІ Міжнародна науково-практична конференція «Інформаційні системи та технології в медицині» (IСM-2019) 28-29 листопада 2019 р., Харків, Україна: зб. наук. пр. Харків: Нац. аерокосм. ун-т ім. М. Є. Жуковського «Харків. авіац. ін-т», 2019. С. 30-31.
  14. Бабаков М. Ф., Іщук Д. В., Луценко В. І. Концепція побудови багатоканальної автоматизованої системи аналізу акустичних шумів для диференціальної діагностики стану легень // ІІ Міжнародна науково-практична конференція «Інформаційні системи та технології в медицині» (IСM-2019) 28-29 листопада 2019 р., Харків, Україна: зб. наук. пр. Харків: Нац. аерокосм. ун-т ім. М. Є. Жуковського «Харків. авіац. ін-т», 2019. С. 179-181.

Моделирование, разработка и создание сегнетоактивных материалов на основе многокомпонентных сложнооксидных систем / Modeling, Development and Creation of Ferroactive Materials Based on Multicomponent Complex Oxide Systems

Андрюшин К.П. / Andryuishin, K.P.
Южный Федеральный Университет / Southern Federal University
Андрюшина И.Н. / Andryushina, I.N.
Южный Федеральный Университет / Southern Federal University
Вербенко И.А. / Verbenko, I.A.
Южный Федеральный Университет / Southern Federal University
Дудкина С.И. / Dudkina, S.I.
Южный Федеральный Университет / Southern Federal University
Панич А.А. / Panich, A.A.
Институт высоких технологий и пьезотехники / Institute of High Technologies and Piezotechnics, Southern Federal University
Панич А.Е. / Panich, A.E.
Институт высоких технологий и пьезотехники; НКТБ «Пьезоприбор» / Institute of High Technologies and Piezotechnics, Southern Federal University; NKTB “Piezopribor”
Резниченко Л.А. / Reznichenko, L.A.
Южный Федеральный Университет / Southern Federal University
Шилкина Л.А. / Shilkina, L.A.
Южный Федеральный Университет / Southern Federal University
Выпуск в базе РИНЦ
Андрюшин К.П., Андрюшина И.Н., Вербенко И.А., Дудкина С.И., Панич А.А., Панич А.Е., Резниченко Л.А., Шилкина Л.А. Моделирование, разработка и создание сегнетоактивных материалов на основе многокомпонентных сложнооксидных систем // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 3(37). С. 52–63. DOI: 10.25210/jfop-2003-052063
Andryuishin, K.P., Andryushina, I.N., Verbenko, I.A., Dudkina, S.I., Panich, A.A., Panich, A.E., Reznichenko, L.A., Shilkina, L.A. Modeling, Development and Creation of Ferroactive Materials Based on Multicomponent Complex Oxide Systems // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 3(37). P. 52–63. DOI: 10.25210/jfop-2003-052063


Аннотация: Показаны этапы создания высокоэффективных пьезокерамических материалов при исследовании многокомпонентных систем на основе цирконата-титаната свинца: от выбора катионного состава до способов их изготовления. Подробно рассмотрены принципы моделирования морфотропной области (МО) в четырех- и пятикомпонентных системах, определены участки, аппроксимирующие в них МО. Рассмотрены связи электрофизических параметров и их оптимальных сочетаний с положением на фазовой диаграмме систем и областями применений. Выбраны и экспериментально исследованы твердые растворы пятикомпонентной системы с высокими значениями относительной диэлектрической проницаемости, коэффициентов электромеханической связи, пьезомодулей, удельной чувствительности, низкой механической добротностью, перспективные для использования в низкочастотных преобразователях, работающих в режимах приема и излучения.
Abstract: The stages of creating highly efficient piezoceramic materials in the study of multicomponent systems based on lead zirconate-titanate are shown: from the choice of the cationic composition to the methods of their manufacture. The principles of modeling the morphotropic region (MR) in four- and five-component systems are considered in detail, the areas that approximate MRs in them are determined. The relationships between the electrophysical parameters and of their optimal combinations with the position on the phase diagram of the systems and areas of application are considered. Solid solutions of a five-component system with high values of the relative permittivity, electromechanical coupling coefficients, piezomodules, specific sensitivity, low mechanical quality factor, promising for use in low-frequency converters operating in the receiving and transmitting modes, have been selected and experimentally investigated.
Ключевые слова: многокомпонентные системы, фазовая диаграмма, морфотропная область, электрофизические параметры, solid solutions, multicomponent systems, phase diagram, morphotropic region, многокомпонентные системы


Литература / References
  1. Данцигер А. Я., Разумовская О. Н., Резниченко Л. А., Сахненко В. П., Клевцов А. Н., Дудкина С. И., Шилкина Л. А., Дергунова Н. В., Рыбянец А. Н. Многокомпонентные системы сегнетоэлектрических сложных оксидов: физика, кристаллохимия, технология. Аспекты дизайна пьезоэлектрических материалов. Ростов-на-Дону: МП «Книга», 2001. Т. 1. 408 c.
  2. Фесенко Е. Г. Семейство перовскита и сегнетоэлектричество. М.: Атомиздат, 1972. 248 c.
  3. Данцигер А. Я., Дудкина С. И., Куприянов М. Ф., Разумовская О. Н., Резниченко Л. А. Влияние числа компонентов в сегнетоэлектрических твердых растворах на степень порядка // Изв. РАН. Сер. физ. 1995. Т. 59. № 9. С. 104-105.
  4. Яффе Б., Кук У., Яффе Г. Пьезоэлектрическая керамика. М.: Изд-во «Мир». 1974. 288 c.
  5. Andryushina, I.N., Reznichenko, L.A., Shilkina, L.A., Andryushin, K.P., and Dudkina, S.I. The PZT System (PbTixZr1-xO3, 0≤x≤1.0): the Real Phase Diagram of Solid Solutions (Room Temperature) (Part 2) // Ceramics International. 2013. Vol. 39. No. 2. P. 1285-1292.
  6. Andryushina, I.N., Reznichenko, L.A., Shilkina, L.A., Andryushin, K.P., and Dudkina, S.I. The PZT System (PbTixZr1-xO3, 0≤x≤1.0): High Temperature x-Ray Diffraction Studies. Complete x-T Phase Diagram of Real Solid Solutions (Part 3) // Ceramics International. 2013. Vol. 39. No 3. P. 2889-2901.
  7. Ouchi, H., Nagano, K., and Hayakawa, S. Piezoelectric Properties of PbMg1/3Nb2/3O3-PbTiO3-PbZrO3 Solid Solution Ceramics // J. Am. Ceram. Soc. 1965. Vol. 48. No. 12. P. 630-635.
  8. Nomura, S., Takahashi, T., and Yokomizo, Y. Ferroelectric Properties in the System PbZn1/3Nb2/3O3- PbTiO3 // J. Phys. Soc. Japan. 1969. Vol. 27. No. 1. P. 262.
  9. Фесенко Е. Г., Данцигер А. Я., Разумовская О. Н. Новые пьезокерамические материалы. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета, 1983. 156 с.
  10. Квапулиньский Я., Суровьяк З., Куприянов М.Ф., Зайцев С.М., Данцигер А.Я., Фесенко Е.Г. Исследования процессов поляризации сегнетоэлектрической керамики // ЖТФ. 1979. Т. 49. № 5. С. 1049-1052.
  11. ОСТ 11 0444-87. Материалы пьезокерамические. Технические условия. Введ. 01.01.88. 140 c.

Пьезоэлектрические материалы для вибрационных преобразователей плотности вязких жидкостей / Piezoelectric Materials for Vibration Density Converters of Viscous Liquids

Зацерклянный О.В. / Zatserklyannyi, O.V.
НКТБ «Пьезоприбор»; Южный федеральный университет / NKTB “Piezopribor”; Southern Federal University
Панич А.Е. / Panich, A.E.
НКТБ «Пьезоприбор»; Южный федеральный университет / NKTB “Piezopribor”; Southern Federal University
Выпуск в базе РИНЦ
Зацерклянный О.В., Панич А.Е. Пьезоэлектрические материалы для вибрационных преобразователей плотности вязких жидкостей // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 3(37). С. 46–51. DOI: 10.25210/jfop-2003-046051
Zatserklyannyi, O.V., Panich, A.E. Piezoelectric Materials for Vibration Density Converters of Viscous Liquids // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 3(37). P. 46–51. DOI: 10.25210/jfop-2003-046051


Аннотация: Описаны физические принципы и требования к системе возбуждения и измерения параметров колебаний вибропреобразователя плотномера вязких жидкостей. Представлены критерии выбора оптимальных пьезоматериалов для применения в вибропреобразователях плотности вязких сред. Представлены экспериментальные данные, подтверждающие оптимальность выбора пьезоматериалов.
Abstract: Described were physical principles and requirements for a system of excitation and measurement of fluctuation parameters of a vibration transducer of a viscous liquids density meter. Criteria of determination for the optimal piezomaterials utilized in vibrations transducers of viscous environments were presented. Experimental evidence confirming optimality of choosing piezomaterials was introduced.
Ключевые слова: плотномер, пьезокерамические материалы, актюаторы, пьезоэлектрические датчики механических величин, пьезомодуль, пьезоэлектрические коэффициенты, vibration transducer, density meter, piezoceramic materials, actuator, piezoelectric sensor of mechanic quantities, piezomodulus, плотномер


Литература / References
  1. Зацерклянный О. В. Вибрационные плотномеры газов и жидкостей для продукции газоконденсатных скважин // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2011. № 2. С. 9-13.
  2. Гориш А. В., Панич А. Е., Свирская С. Н., Янчич В. В. Перспективы развития пьезоэлектрических датчиков механических величин для РКТ и других областей // Сб. тр. науч.-техн. конф. «Информационно-измерительная техника». М.: РУНД, 2014. С. 282-293.
  3. Панич А. Е., Янчич В. В. Управление характеристиками пьезоэлектрических датчиков с интегрированными многофункциональными преобразователями // Матер. V Междунар. конф. «Геоинформационные технологии и космический моиторинг». Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2012. С. 329-334.
  4. Панич А. Е. Отечественные пьезокерамические материалы для датчиков механических величин // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 1. С. 30-35. DOI: 10.25210/jfop-1901-030035.

Разрешающая способности при получении изображений в искусственном радиоосвете / New Family of Infinitely Resolution of Images Obtained in Artificial Radio Lighting

Дмитриев А.С. / Dmitriev, A.S.
Институт радиотехники и электроники им В.А. Котельникова РАН / Kotel’nikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS
Ицков В.В. / Itskov, V.V.
Институт радиотехники и электроники им В.А. Котельникова РАН / Kotel’nikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS
Петросян М.М. / Petrosyan, M.M.
Институт радиотехники и электроники им В.А. Котельникова РАН / Kotel’nikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS
Рыжов А.И. / Ryzhov, A.I.
Институт радиотехники и электроники им В.А. Котельникова РАН / Kotel’nikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS
Выпуск в базе РИНЦ
Дмитриев А.С., Ицков В.В., Петросян М.М., Рыжов А.И. Разрешающая способности при получении изображений в искусственном радиоосвете // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 3(37). С. 32–45. DOI: 10.25210/jfop-2003-032045
Dmitriev, A.S., Itskov, V.V., Petrosyan, M.M., Ryzhov, A.I. New Family of Infinitely Resolution of Images Obtained in Artificial Radio Lighting // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 3(37). P. 32–45. DOI: 10.25210/jfop-2003-032045


Аннотация: Рассматривается задача оценки разрешающей способности системы получения изображений в микроволновом сверхширокополосном (СШП) хаотическом радиоизлучении – в радиосвете. Разработана направленная приемная система и проведены эксперименты по оценке ее разрешающей способности в зоне Фраунгофера и в зоне Френеля. Показана возможность повышения разрешающей способности за счет компенсации картины фона. Проведены эксперименты по оценке влияния препятствий на разрешающую способность. Показано, что наличие стен с затуханием 6-8 дБ слабо влияет на разрешающую способность рассматриваемой наблюдательной системы.
Abstract: The problem of estimating the resolution of an imaging system in a microwave ultrawideband (UWB) chaotic radiation (radio light) is considered. A directional receiving system was developed and experiments were carried out to assess its resolution in the Fraunhofer zone and in the Fresnel zone. The possibility of improving the resolution of the system using compensation of background radiation is shown. Experiments were carried out in order to assess the effect of the obstacles on the resolution. It is shown that the presence of walls with an attenuation of 6-8 dB has little effect on the resolution of the considered observational system.
Ключевые слова: генераторы динамического хаоса, приёмник радиосвета, изображение в радиосвете, artificial radio illumination, generators of dynamic chaos, radiolight receiver, генераторы динамического хаоса


Литература / References
  1. Armand, N.A., Polyakov, V.M. Radio Propagation and Remote Sensing of the Environment. Boca Raton: CRC Press. 2005. 448 p.
  2. Шарков Е. А. Радиотепловое дистанционное зондирование Земли: физические основы. М.: ИКИ РАН. 2014. Т. 1. 544 c.
  3. Гуляев Ю. В., Годик Э. Э. // Вестн. АН СССР. 1983. №.8. С. 118-125.
  4. Гуляев Ю. В. Физические поля и излучения человека. Новые неинвазивные методы медицинской диагностики. М.: РБОФ «Знание» им. С. И. Вавилова, 2009. 28 c.
  5. Polivka, J. Active Microwave Radiometry, International Journal of IR and MM Waves, 1995. Vol. 16. No. 3. P. 483-500.
  6. Polivka, J. Mapping Field Density Distribution in Radiators by Microwave Noise // International Journal of IR and MM Waves. 1996. Vol. 17. No. 10. P. l779-1788. DOI: 10.1007/BF02069589
  7. Polivka, J., Fiala, P., Machac, J. Microwave Noise Field Behaves Like White Light // Progress in Electromagnetics Research. 2011. Vol. 111. P. 311-330. DOI: 10.2528/PIER10041304
  8. Дмитриев А. С., Ефремова Е. В., Герасимов М. Ю., Ицков В. В. Радиоосвещение на основе сверхширокополосных генераторов динамического хаоса // РЭ. 2016. Т. 61. № 11. С. 1-11. DOI: 10.7868/S0033849416110024.
  9. Дмитриев А. С., Ефремова Е. В. Источники радиоосвещения на основе сверхширокополосных микрогенераторов хаотических колебаний // Письма в ЖТФ. 2016. Т. 42. № 24. С. 49-57.
  10. Dmitriev, A.S., Efremova, E.V., Gerasimov, M.Y., Itskov, V.V. Look at the World in a Different Light // Nonlinear Phenomena in Complex Systems. 2017. Vol. 20. No. 2, P. 133-143.
  11. Гуляев Ю. В., Дмитриев А. С., Ицков В. В., Петросян М. М., Рыжов А. И., Уваров А. В. Экспериментальная ячейка приемника радиосвета // Письма в ЖТФ. 2018. Т. 44. № 21. С. 81-90.
  12. Гуляев Ю. В., Дмитриев А. С., Ицков В. В., Петросян М. М., Рыжов А. И., Уваров А. В. Ячейка приемника радиосвета // Радиотехника и электроника. 2018. Т. 63. № 9. С. 1-7. DOI: 10.1134/S0033849418090085.
  13. Дмитриев А. С., Ицков В. В., Петросян М. М., Попов М. Г., Рыжов А. И. Искусственное радиоосвещение: источники, приёмники и получение изображений // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 50-63.
  14. Дмитриев А. С., Ицков В. В., Петросян М. М., Попов М. Г., Рыжов А. И. Искусственное радиоосвещение в закрытом пространстве // Радиотехника и электроника. 2019. Т. 64. № 9. С. 916-925. DOI: 10.1134/S0033849419080047.
  15. Ландсберг Г. С. Оптика. Учеб. Пособие: Для вузов. 6-е изд., стереот. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 258 с.
  16. Сивухин Д. В. Общий курс физики. Т. 4. М.: Оптика, 1980. 752 с.
  17. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1983. С. 615.
  18. Гуриков В. А. Эрнст Аббе. М.: Наука, 1985. 160 c.
  19. Ondrej Sisma, Alain Gaugue, Christophe Liebe, Jean-Marc Ogier. UWB Radar: Vision Through a Wall // in IFIP International Federation for Information Processing. 2007. Vol. 245. P. 241-251. DOI: 10.1007/s11235-008-9087-z.
  20. Чубинский Н. П. Использование фокусирующих устройств в задачах радиовидения // V Всероссийские Армандовские Чтения. Радиофизические методы в дистанционном зондировании сред – Муром, 29.06. 01.07.2015: Материалы конференции. С. 40-51. Изд.-полиграф. центр МИ ВлГУ.

Исследование волноводно-щелевой антенной решетки с диэлектрическим заполнением / Investigation of Characteristics of a Slotted Waveguide Antenna with Dielectric Layer

Заргано Г.Ф. / Zargano, G.F.
Южный федеральный университет / Southern Federal University
Лерер А.М. / Lerer, A.M.
Южный федеральный университет / Southern Federal University
Пелевин А.О. / Pelevin, A.O.
Филиал ФГУП «Главный радиочастотный центр» в Южном и Северо-Кавказском федеральных округах / The branch of FSUE “Main Radio Frequency Center” in the North-West Federal Okrug
Выпуск в базе РИНЦ
Заргано Г.Ф., Лерер А.М., Пелевин А.О. Исследование волноводно-щелевой антенной решетки с диэлектрическим заполнением // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 3(37). С. 28–31. DOI: 10.25210/jfop-2003-028031
Zargano, G.F., Lerer, A.M., Pelevin, A.O. Investigation of Characteristics of a Slotted Waveguide Antenna with Dielectric Layer // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 3(37). P. 28–31. DOI: 10.25210/jfop-2003-028031


Аннотация: Исследовано влияние тонкого сплошного диэлектрического слоя, расположенного непосредственно под широкой стенкой волноводно-щелевой антенной решетки, на ее рабочий диапазон. Показано, что в сочетании с диэлектрическим заполнением щелей введение тонкого диэлектрического слоя позволяет сместить вниз по частоте и расширить рабочий диапазон частот без изменения габаритных размеров волновода при сохранении характеристик направленности антенной решетки.
Abstract: The operating band of a slotted-waveguide antenna with a thin dielectric layer inside was studied. The CST simulation showed that a thin dielectric layer located directly under slots filled by another dielectric shifts the operating band down and makes it broader, with the size, gain and pattern characteristics remaining the same as for air-filled waveguide and slots.
Ключевые слова: волноводно-щелевая антенна, щелевые излучатели, dielectric layer, slotted-waveguide antenna, волноводно-щелевая антенна


Литература / References
  1. Пелевин А. О., Земляков В. В., Заргано Г. Ф. Исследование характеристик щелевой антенной решетки на основе П-волноводов // Антенны. 2018. №. 3. С. 3-7.
  2. Егоров Е. В. Частично заполненные прямоугольные волноводы. М.: Советское радио, 1967. 216 с.
  3. Заргано Г. Ф., Ляпин В. П., Михалевский В. С. и др. Волноводы сложных сечений. М.: Радио и связь, 1986. 124 с.
  4. Заргано Г. Ф., Лерер А. М., Ляпин В. П., Синявский Г. П. Линии передачи сложных сечений. Ростов-на-Дону: Изд-во Рост. ун-та, 1983. 319 с.
  5. Cst Studio Suite. Electromagnetic Field Simulation Software: https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/cst-studio-suite/
  6. Мануилов М. Б., Лерер В. А., Синявский Г. П. Эффективный метод электродинамического анализа волноводно-щелевых антенных решеток // Радиотехника и Электроника. 2008. Т. 53. № 12. С. 1466-1476.

Модель двухступенчатого активного компрессора СВЧ-импульсов с открытым двухзеркальным накопительным резонатором в первой ступени / A Model of Two-Stage Active Compressor of Microwave-Pulses with Open Two-Mirror Storage Resonator in the First Stage

Пазынин В.Л. / Pazynin, V.L.
Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины / Usikov Institute of Radiophysics and Electronics of the National Academy of Sciences of Ukraine
Выпуск в базе РИНЦ
Пазынин В.Л. Модель двухступенчатого активного компрессора СВЧ-импульсов с открытым двухзеркальным накопительным резонатором в первой ступени // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 3(37). С. 14–27. DOI: 10.25210/jfop-2003-014027
Pazynin, V.L. A Model of Two-Stage Active Compressor of Microwave-Pulses with Open Two-Mirror Storage Resonator in the First Stage // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 3(37). P. 14–27. DOI: 10.25210/jfop-2003-014027


Аннотация: В работе предложена модель двухступенчатого компрессора СВЧ-импульсов. Для накопления энергии в первой ступени использован открытый двухзеркальный резонатор с дифракционной решеткой, состоящей из четырех металлических брусьев прямоугольного сечения. Эта решетка позволила существенно проредить спектр собственных колебаний открытого резонатора и увеличить добротность выбранного рабочего колебания. Проведенные численные эксперименты позволили строго промоделировать все переходные процессы в компрессоре: накопление энергии в первой ступени, ее резонансную перекачку во вторую ступень, сброс в отводящий волновод. В численной модели получено значение коэффициента увеличения пиковой мощности импульса накачки 20.9дБ.
Abstract: А model of a two-stage microwave pulse compressor was proposed. For energy storage in the first stage, an open two-mirror resonator with a diffraction grating consisting of four metal bars of rectangular cross-section is used. This grating made it possible to significantly thin out the spectrum of eigen oscillations of the open resonator and to increase the quality factor of the selected operating oscillation. The numerical experiments have allowed strictly simulate all the transient processes in the compressor: the accumulation of energy in the first stage of its resonant pumping of the second stage, evacuation into the outgoing waveguide. The 20.9 dB of the peak power amplification of the pump pulse was obtained in the numerical model.
Ключевые слова: конфокальный резонатор, дифракционная решетка, метод конечных разностей во временной области, electromagnetic pulse compressor, confocal resonator, diffraction grating, конфокальный резонатор


Литература / References
  1. Девятков Н. Д., Диденко А. Н., Замятина Л. Я., Разин С. В., Юшков Ю. Г. Формирование мощных импульсов при накоплении СВЧ-энергии в резонаторе // Радиотехника и электроника. 1980. № 6. С. 1227-1230.
  2. Артеменко С. Н., Каминский В. Л., Юшков Ю. Г. Накопление и вывод энергии на H01 волне из цилиндрического резонатора // Журнал технической физики. 1986. № 7. С. 1424-1425.
  3. Диденко А. Н., Новиков С. А., Разин С. В., Чумерин П. Ю., Юшков Ю. Г. Формирование мощных сверхширокополосных радиосигналов при последовательной временной компрессии СВЧ-энергии // Доклады Академии наук СССР. 1991. Т. 321. № 3. С. 518-520.
  4. Вихарев А. Л., Горбачев А. М., Иванов О. А., Исаев В. А., Кузиков С. В., Колыско А. Л., Петелин М. И. Активный компрессор СВЧ-импульсов на осесимметричной моде круглого волновода // Письма в ЖТФ. 1998. Т. 24. № 20. С. 6-11.
  5. Ivanov, O.A., Lobaev, M.A., Vikharev, A.L., Gorbachev, A.M., Isaev, V.A., Hirshfield, J.L., Gold, S.H., and Kinkead, A.K. Active Microwave Pulse Compressor Using an Electron-Beam Triggered Switch // Physical Review Letters. 2013. Vol. 110. P. 115002-1-115002-5. DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.115002
  6. Бараев С. В., Коровин О. П. Повышение эффективности накачки резонансного СВЧ накопителя // Журнал технической физики. 1980. Т. 50. № 11. С. 2465-2467.
  7. Артеменко С. Н., Юшков Ю. Г. О предельных параметрах резонансных СВЧ компрессоров // Известия ВУЗов. Физика. 2011. Т. 54. № 11/2. С. 215-219.
  8. Артеменко С. Н., Самойленко Г. М. Коммутация режимов накопления и вывода сверхвысокочастотного электромагнитного излучения в сверхпроводящих резонансных компрессорах с интерференционным переключателем // Известия ВУЗов. Радиофизика. 2014. Т. 57. № 1. С. 23-34.
  9. Сенюков В. А. Линейные ускорители электронов с компрессией энергии ВЧ-поля генератора // Дисс. … д. т. н., 01.04.20 – физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника. Москва. 1996.
  10. Иванников В. И., Черноусов Ю. Д., Шеболаев И. В. Переходные процессы в паре связанных резонаторов // Журнал технической физики. 1996. Т. 66. № 5. С. 162-167.
  11. Иванников В. И., Черноусов Ю. Д., Шеболаев И. В. Схема формирования высокочастотных импульсов переключаемым резонатором // Журнал технической физики. 1997. Т. 67. № 11. С. 139-141.
  12. Иванников В. И., Черноусов Ю. Д., Шеболаев И. В. Свойства связанных резонаторов // Радиотехника и электроника. 2000. Т. 45. № 2. С. 180-184.
  13. Artemenko, S. N., Avgustinovich, V.A., Novikov, S.A., Chumerin, P.Yu., Yushkov, Yu.G. Microwave Pulse Series Compression with Second Stage Cavity Being Transmission – Type One // Proc. Of the 16-th International Symposium on High Current Electronics, Tomsk (Russia). 2010. P. 470-473.
  14. Artemenko, S. N., Samoilenko, G.M., Shlapakovski, A.S., Yushkov, Yu.G. Cryogenic Resonant Microwave Compressors with Energy Extraction Through “Warm” Interference Switches // Journal of Applied Physics. 2016. Vol. 119. Iss. 1. P. 014501-1-014501-6. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4939303
  15. Стрелков С. П. Введение в теорию колебаний. М.: Наука, 1964.
  16. Мигулин В. В., Медведев В. И., Мустель Е. Р., Парыгин В. Н. Основы теории колебаний. М.: Наука, 1988.
  17. Kuzmitchev, I.K., Melezhyk, P.M., Pazynin, V.L., Sirenko, K.Yu., Sirenko, Yu.K., Shafalyuk, O.S., Velychko, L.G. Model Synthesis of Energy // Радиофизика и электроника: Сб. трудов ИРЭ им. А. Я. Усикова НАН Украины. 2008. Т. 13. № 2. С. 166-172.
  18. Sirenko, K., Pazynin, V., Sirenko, Y., and Bagci, H. Compression and Radiation of High-Power Short Radio Pulses. I. Energy Accumulation in Direct-Flow Waveguide Compressors // Progress in Electromagnetics Research. 2011. Vol. 116. P. 239-270. DOI: 10.2528/PIER11022003
  19. Sirenko, K., Pazynin, V., Sirenko, Y., Bagci, H. Compression and Radiation of High-Power Short Radio Pulses. II. A Novel Antenna Array Design with Combined Compressor/Radiator Elements // Progress in Electromagnetics Research. 2011. Vol. 116. P. 271-296. DOI: 10.2528/PIER11022004
  20. Pazynin, V.L. Simulation of the Characteristics of an Active Microwave Power Compressor // Telecommunications and Radio Engineering. 2017. Vol. 76. Iss. 12. P. 1033-1047. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v76.i12.10
  21. Пазынин В. Л. Строгая электродинамическая модель накопительного резонатора активного компрессора СВЧ мощности // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 86-106. DOI: 10.25210/Jfop-1803-086107.
  22. Pazynin, V., Sirenko, K., Sirenko, Y. High-Power Short Pulses Compression: Analysis and Modeling // Electromagnetic Waves in Complex Systems. Springer, Cham. 2016. P. 327-385. DOI: 10.1007/978-3-319-31631-4_6.
  23. Taflove, A., Hagness, S.C. Computational Electrodynamics: the Finite-Difference Time-Domain Method. Boston, London: Artech House. 2000.
  24. Пазинін В. Л. Моделювання і аналіз процесів пасивної та активної компресії електромагнітних імпульсів мікрохвильового та оптичного діапазонів // Дисс. д. ф.- м. н., 01.04.03 – радіофізика, Харків. 2019.
  25. Звелто О. Принципы лазеров. М.: Мир, 1990.
  26. Мейтленд А., Данн М. Введение в физику лазеров. М.: Наука, 1978.
  27. Крылов К. И., Прокопенко В. Т., Тарлыков В. А. Основы лазерной техники. Л.: Машиностроение, 1990.
  28. Косарев Е. Л. Открытый резонатор с эшелеттной решеткой // Электроника больших мощностей. М.: Наука, 1968. № 5. С. 96-104.
  29. Автономов В. П., Бельтюгов В. Н., Очкин В. Н., Соболев Н. Н., Удалов Ю. Б. Исследование частотно-селективных отражательной решетки в лазерном резонаторе // Квантовая электроника. 1981. Т. 8. № 10. С. 2097-2106.
  30. Белоус О. И., Фисун А. И., Ткаченко В. И., Кириленко А. А. Возбуждение колебаний в открытых резонаторах с эшелеттными и уголковоэшелеттными зеркалами // Радиотехника и электроника. 2000. Т. 45. № 5. С. 632-639.
  31. Сиренко Ю. К. Моделирование и анализ переходных процессов в открытых периодических, волноводных и компактных резонаторах. Харьков: ЭДЕНА. 2003.
  32. Velychko, L.G., Sirenko, Y.K. Controlled Changes in Spectra of Open Quasi-Optical Resonators // Progress in Electromagnetics Research B. 2009. Vol. 16. P. 85-105.
  33. Birx, D.L., Scalapino, D.J. Microwave Energy Compression Using a High-Intensity Electron Beam Switch // Journal of Applied Physics. 1980. Vol. 51. Iss. 7. P. 3629-3631. DOI: https://doi.org/10.1063/1.328143.
  34. https://drive.google.com/open?id=1503a-hu-oswhytx94ve-oxwg5ziwspn0

Решение задач синтеза дифракционных решеток для практических приложений / Solving Diffraction Grating Synthesis Problems for Practical Applications

Артемьева М.В. / Artemeva, M.V.
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова / Lomonosov Moscow State University
Боголюбов А.Н. / Bogolyubov, A.N.
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова / Lomonosov Moscow State University
Петухов А.А. / Petukhov, A.A.
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова / Lomonosov Moscow State University
Выпуск в базе РИНЦ
Артемьева М.В., Боголюбов А.Н., Петухов А.А. Решение задач синтеза дифракционных решеток для практических приложений // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 3(37). С. 4–13. DOI: 10.25210/jfop-2003-004013
Artemeva, M.V., Bogolyubov, A.N., Petukhov, A.A. Solving Diffraction Grating Synthesis Problems for Practical Applications // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 3(37). P. 4–13. DOI: 10.25210/jfop-2003-004013


Аннотация: Рассматриваются задачи синтеза дифракционных решеток для применения в различных оптических системах и обсуждаются методы их решения. Кроме того, приводится описание физических принципов работы и способов изготовления дифракционных решеток.
Abstract: Problems of diffraction grating synthesis for application in various optical systems are considered and methods for obtaining the solution of such problems are discussed. Furthermore, physical principals and manufacturing methods of diffraction gratings are described.
Ключевые слова: задача синтеза, задача оптимального управления, diffraction grating, synthesis problem, задача синтеза


Литература / References
  1. Loewen, E.G., Popov, E. Diffraction Gratings and Applications // Marcel Dekker, Inc. 1997. ISBN: 0-8247-9923-2.
  2. Kley E.-B. Continuous Profile Writing by Electron and Optical Lithography // Microelectronic Engineering. 1997. Vol. 34. No. 3-4. P. 261-298. DOI: 10.1016/S0167-9317(97)00186-X
  3. Okano, M. et al. Optimization of Diffraction Grating Profiles in Fabrication by Electron-Beam Lithography // Applied Optics. 2004. Vol. 43. No. 27. P. 5137-5142. DOI: 10.1364/AO.43.005137.
  4. Bräuninger, H. et al. Fabrication of Transmission Gratings for Use in Cosmic x-Ray and XUV Astronomy // Applied Optics. 1979. Vol. 18. No. 20. P. 3502-3505. DOI: 10.1364/AO.18.003502.
  5. Bonod, N., Neauport, J. Diffraction Gratings: From Principles to Applications in High-Intensity Lasers // Advances in Optics and Photonics. 2016. Vol. 8. No. 1. P. 156-199. DOI: 10.1364/AOP. 8.000156.
  6. Zhang, S.W., Ying, J.X. Optimization of the Two Parameters of Classical Blaze Grating in Littrow Mount. Advanced Materials Research // Trans Tech Publications Ltd. 2012. Vol. 535. P. 1332-1336. DOI: 10.4028/www.scientific.net/amr.535-537.1332.
  7. Shammas, S., Goud, P.A. Optimized Groove Profiles for Diffraction Gratings Obtained by an Analytical Method // Optics Letters. 1981. Vol. 6. No. 5. P. 222-224. DOI: 10.1364/OL.6.000222.
  8. Матренин П.В., Гриф М.Г., Секаев В.Г. Методы стохастической оптимизации. 2016. ISBN: 978-5-7782-2861-0.
  9. Fan, S., Zhou, Q. Optimization Design of the Diffraction Grating Profiles Based on Genetic Algorithm // Photonics North 2009. International Society for Optics and Photonics. 2009. Vol. 7386. P. 73862I. DOI: 10.1117/12.839439.
  10. Lee, C.B. Total Internal Reflection-Based High Efficiency Grating Design for a Metal-Free Polarizing Filter Applications Using Hybrid Optimization Procedure // Advances in Optical Technologies. 2014. Vol. 2014. DOI: 10.1155/2014/393010.
  11. Lin, A., Phillips, J. Optimization of Random Diffraction Gratings in Thin-Film Solar Cells Using Genetic Algorithms // Solar Energy Materials and Solar Cells. 2008. Vol. 92. No. 12. P. 1689-1696. DOI: 10.1016/j.Solmat.2008.07.021.
  12. Химмельблау Д., Быховский И.М., Вавилов Б.Т. Прикладное нелинейное программирование: Пер. с англ. // Мир. 1975.
  13. Боголюбов А.Н., Петухов А.А., Трубецков М.К. Математическое моделирование многослойных дифракционных решеток // Физические основы приборостроения. 2014. Т. 3. №. 4. С. 20-27. DOI: 10.25210/jfop-1404-020027
  14. Kennedy, J., Eberhart, R. Particle Swarm Optimization. Proceedings of ICNN’95-International Conference on Neural Networks // IEEE. 1995. Vol. 4. P. 1942-1948. DOI: 10.1109/ICNN.1995.488968
  15. Shokooh-Saremi, M., Magnusson, R. Particle Swarm Optimization and its Application to the Design of Diffraction Grating Filters // Optics Letters. 2007. Vol. 32. No. 8. P. 894-896. DOI: 10.1364/OL.32.000894
  16. He, S. et al. Design of Broadband Reflector at the Visible Wavelengths Using Particle Swarm Optimization // AIP Advances. 2019. Vol. 9. No. 7. P. 075301. DOI: 10.1063/1.5090287.
  17. Pedersen, M.E.H., Chipperfield, A.J. Simplifying Particle Swarm Optimization // Applied Soft Computing. 2010. Vol. 10. No. 2. P. 618-628. DOI: 10.1016/j.Asoc.2009.08.029.
  18. Trelea, I.C. The Particle Swarm Optimization Algorithm: Convergence Analysis and Parameter Selection // Information Processing Letters. 2003. Vol. 85. No. 6. P. 317-325. DOI: 10.1016/S0020-0190(02)00447-7
  19. Ito, K., Reitich, F. A High-Order Perturbation Approach to Profile Reconstruction: I. Perfectly Conducting Gratings // Inverse Problems. 1999. Vol. 15. No. 4. P. 1067. DOI: 10.1088/0266-5611/15/4/315
  20. Rathsfeld, A., Hsiao, G.C., and Elschner, J. Grating Profile Reconstruction Based on Finite Elements and Optimization Techniques // SIAM Journal on Applied Mathematics. 2004. Vol. 64. No. 2. P. 525-545. DOI: 10.1137/S0036139902420018.
  21. Hettlich, F. Iterative Regularization Schemes in Inverse Scattering by Periodic Structures // Inverse Problems. 2002. Vol. 18. No. 3. P. 701. DOI: 10.1088/0266-5611/18/3/311.
  22. Bruckner, G., Elschner, J. A Two-Step Algorithm for the Reconstruction of Perfectly Reflecting Periodic Profiles // Inverse Problems. 2003. Vol. 19. No. 2. P. 315. DOI: 10.1088/0266-5611/19/2/305
  23. Elschner, J., Hu, G. An Optimization Method in Inverse Elastic Scattering for One-Dimensional Grating Profiles // Commun. Comput. Phys. 2012. Vol. 12. No. 5. P. 1434-1460. DOI: 10.4208/Cicp.220611.130112a
  24. Kirsch, A. Factorization of the Far-Field Operator for the Inhomogeneous Medium Case and an Application in Inverse Scattering Theory // Inverse Problems. 1999. Vol. 15. No. 2. P. 413-429. DOI: 10.1088/0266-5611/15/2/005
  25. Arens, T., Kirsch, A. The Factorization Method in Inverse Scattering From Periodic Structures // Inverse Problems. 2003. Vol. 19. No. 3. P. 1195-1211. DOI: 10.1088/0266-5611/19/5/311
  26. Arens, T., Grinberg, N. A Complete Factorization Method for Scattering by Periodic Surfaces // Computing. 2005. Vol. 75. P. 111-132.
  27. Hu, G., Lu, Y., Zhang, B. The Factorization Method for Inverse Elastic Scattering From Periodic Structures // Inverse Problems. 2013. Vol. 29. No. 11. P. 115005. DOI: 10.1088/0266-5611/29/11/115005
  28. Федоренко Р.П. Приближенное решение задач оптимального управления. М.: Наука, 1978.
  29. Elschner, J., Schmidt, G. Numerical Solution of Optimal Design Problems for Binary Gratings // J. Comput. Phys. 1998. Vol. 146. P. 603-626. DOI: 10.1006/Jcph.1998.6071.
  30. Feijóo, G. Reconstruction of Periodic Structures From Optical Scattering Measurements Using Adjoint Equations // J. Opt. Soc. Am. A. 2008. Vol. 25. No. 8. P. 1906-1920. DOI: 10.1364/JOSAA.25.001906
  31. Петухов А.А., Артемьева М.В. Применение градиентных методов для решения задач синтеза многослойных дифракционных решеток с большим числом управляющих параметров // Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2020» [Электронный ресурс] / Отв.ред. И.А. Алешковский, А.В. Андриянов, Е.А. Антипов. Электрон. текстовые дан. (1500 Мб.). М.: МАКС Пресс, 2020. Режим доступа: https://lomonosov-msu.ru/archive/Lomonosov_2020/index.htm, свободный – Материалы Международного молодежного научного форума «ЛОМОНОСОВ-2020». ISBN 978-5-317-06417-4.
  32. Боголюбов А.Н., Петухов А.А., Артемьева М.В. Решение задач синтеза многослойных отражающих и пропускающих дифракционных решеток с применением градиентных методов // СXVII Всероссийская школа-семинар «Волновые явления в неоднородных средах» имени А.П. Сухорукова («Волны-2020»). Москва, 23-28 августа 2020. Сборник трудов. Математическое моделирование в задачах волновой физики. С. 5-6. ISBN 978-5-6045125-0-0.
  33. Bendsoe, M., Sigmund, O. Topology Optimization – Theory, Methods and Applications. 2nd Edition // Springer-Verlag. 2003.
  34. Friis, K., Sigmund, O. Robust Topology Design of Periodic Grating Surfaces // Journal of the Optical Society of America B. 2012. Vol. 29. No. 10. P. 2935-2943. DOI: 10.1364/JOSAB.29.002935
  35. Dobson, D. Optimal Design of Periodic Antireflective Structures for the Helmholtz Equation // Eur. J. Appl. Math. 1993. Vol. 4. P. 321-339. DOI: https://doi.org/10.1017/s0956792500001169
  36. Dobson, D. Optimal Shape Design of Blazed Diffraction Gratings // Appl. Math. Optim. 1999. Vol. 40. P. 61-78. DOI: 10.1007/s002459900116

К 85-летию Юрия Васильевича Гуляева / To the 85th anniversary of Yuri Vasilievich Gulyaev

Выпуск в базе РИНЦ
К 85-летию Юрия Васильевича Гуляева // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 3(37). С. 2–3. DOI: 10.25210/jfop-2003-002003
To the 85th anniversary of Yuri Vasilievich Gulyaev // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 3(37). P. 2–3. DOI: 10.25210/jfop-2003-002003


Аннотация: 18 сентября 2020 г. исполнилось 85 лет академику Российской академии наук, доктору физико-математических наук, профессору Юрию Васильевичу Гуляеву. Он является известным ученым в области радиофизики, членом редколлегии журнала Физические основы приборостроения, научным руководителем Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук. Редколлегия журнала, многочисленные ученики и коллеги, друзья сердечно поздравляют Юбиляра, желают ему крепкого здоровья, счастья и дальнейших творческих успехов!
Abstract: On September 18, 2020, academician of the Russian Academy of Sciences, doctor of physical and mathematical Sciences, Professor Yuri Vasilievich Gulyaev turned 85 years old. He is a well-known scientist in the field of Radiophysics, a member of the editorial Board of the journal Physical fundamentals of instrument engineering, scientific Director of the V. A. Kotelnikov Institute of radio engineering and electronics of the Russian Academy of Sciences. The editorial Board of the magazine, numerous students and colleagues, friends cordially congratulate the hero of the Day, wish him good health, happiness and further creative success!
Ключевые слова:


Литература / References