Category Archives: ФОП.13.04

Эффекты дифракционного излучения в конечных плоских и аксиально-симметричных периодических структурах / THE EFFECTS OF DIFFRACTION RADIATION IN PLANE FINITE AND AXIALLY SYMMETRIC PERIODIC STRUCTURES

Вертий А.А. / Vertiy, A. A.
Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева, Астана, Республика Казахстан / RUS Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева, Астана, Республика Казахстан
Саутбеков С. С. / Sautbekov, S. S.
Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева, Астана, Республика Казахстан / RUS Евразийский национальный университет им. Л. Н. Гумилева, Астана, Республика Казахстан
Сиренко Ю. К. / Sirenko, Yu.K.
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАНУ, Харьков, Украина / RUS Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАНУ, Харьков, Украина
Яшина Н. П. / Yashina, N. P.
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАНУ, Харьков, Украина / RUS Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАНУ, Харьков, Украина
Выпуск в базе РИНЦ
Вертий А.А., Саутбеков С. С., Сиренко Ю. К., Яшина Н. П. Эффекты дифракционного излучения в конечных плоских и аксиально-симметричных периодических структурах // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 4(9). С. 36–52. DOI: 10.25210/jfop-1304-036052
Vertiy, A. A., Sautbekov, S. S., Sirenko, Yu.K., Yashina, N. P. THE EFFECTS OF DIFFRACTION RADIATION IN PLANE FINITE AND AXIALLY SYMMETRIC PERIODIC STRUCTURES // Physical Bases of Instrumentation. 2013. Vol. 2. No. 4(9). P. 36–52. DOI: 10.25210/jfop-1304-036052


Аннотация: Модели метода точных поглощающих условий использованы в работе для анализа эффектов дифракционного излучения в конечных плоских и аксиально-симметричных периодических структурах. Впервые некоторые важные для теории и практики физические результаты, касающиеся условий и механизмов реализации этих эффектов, получены в рамках строгих подходов без привлечения приближения заданного поля или приближения заданного тока.
Abstract: The models of exact absorbing conditions are applied for the study of diffraction radiation effects in finite plane and axially symmetric periodic structures. Several important for the theory and applications physical results regarding the conditions and mechanisms of these effects realization have been obtained for the first time within the frames of accurate mathematical approaches without involvement of given current approximation.
Ключевые слова: конечные периодические структуры, поверхностные волны открытых направляющих структур, модулированные по плотности пучки заряженных частиц, модели метода точных поглощающих условий, diffraction radiation effects, finite periodic structures, surface waves of open guiding structures, density modulated beams of charged particles, конечные периодические структуры


Литература / References
  1. Андренко С. Д., Беляев В. Г., Провалов С. А., Сидоренко Ю. Б., Шестопалов В. П. Преобразование миллиметровых и субмиллиметровых поверхностных электромагнитных волн в объемные и использование этого явления в физике и технике // Вестник АН УССР. 1977. № 1. С. 8-20.
  2. Буданов В. Е., Кириленко А. А., Масалов С. А., Шестопалов В. П. Характеристики дифракционного излучения различных отражательных решеток. Харьков, 1977. 29 с. (Препр. / АН УССР. Ин-т радиофизики и электроники; № 83).
  3. Масалов С. А. О возможности использования эшелетта в генераторах дифракционного излучения // Украинский физический журнал. 1980. Т. 25. № 4. С. 570-574.
  4. Шестопалов В. П. Физические основы миллиметровой и субмиллиметровой техники. Т. 1. Открытые структуры. Киев: Наукова думка, 1985. 216 с.
  5. Сиренко Ю. К. Резонансное рассеяние плоских неоднородных волн отражательными решетками // Доклады АН УССР. Сер. А. 1986. № 9. С. 56-59.
  6. Kesar, A.S., Hess, M., Korbly, S.E., Temkin, R.J. Time- and Frequency-Domain Models for Smith-Purcell Radiation from a Two-Dimensional Charge Moving Above a Finite Length Grating // Physical Review E. 2005. Vol. 71. P. 016501-1-016501-9.
  7. Zhang, P., Zhang, Ya., Hu, M., Liu, W., Zhou, J., Liu, S. Diffraction Radiation of a Sub-Wavelength Hole Array with Dielectric Medium Loading // Journ. Physics D: Appl. Physics. 2012. Vol. 45. P.145303- -1-145303-8.
  8. Шестопалов В. П., Кириленко А. А., Масалов С. А., Сиренко Ю. К. Резонансное рассеяние волн. Т. 1. Дифракционные решетки. Киев: Наукова думка, 1986. 232 с.
  9. Шестопалов В. П., Сиренко Ю. К. Динамическая теория решеток. Киев: Наукова думка, 1989. 214с.
  10. Sirenko, Y.K., Strom, S. (eds). Modern Theory of Gratings. Resonant Scattering: Analysis Techniques and Phenomena. New York: Springer, 2010. 390 p.
  11. Шестопалов В. П. Дифракционная электроника. Харьков: Изд-во Харьков. ун-та, 1976. 231 с.
  12. Melezhik, P.N., Sidorenko, Yu.B., Provalov, S.A., Andrenko, S.D., Shilo, S.A. Planar Antenna with Diffraction Radiation for Radar Complex of Millimeter Band // Radioelectronics & Commun. Systems. 2010. Vol. 53. No. 5. P. 233-240.
  13. Евдокимов А. П., Крыжановский В. В., Сиренко Ю. К. Планарная антенна дифракционного излучения КВЧ-диапазона // Электромагнитные волны и электронные системы. 2011. Т. 16. № 6. С. 53-61.
  14. Евдокимов А. П. Антенны дифракционного излучения // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 1. С. 108-125.
  15. Гуляев Ю. В., Кравченко В. Ф., Кураев А. А. Усилители на основе эффекта Вавилова-Черенкова с нерегулярными электродинамическими системами // Успехи физических наук. 2004. Т. 174. № 6. С. 639-655.
  16. Черепенин В. А. Релятивистские многоволновые генераторы и их возможные применения // Успехи физических наук. 2006. Т. 176. № 10. С. 1124-1130.
  17. Rao, S.M. (ed). Time Domain Electromagnetics. San Diego: Academic Press, 1999. 372 p.
  18. Sirenko, Y.K., Strom, S., Yashina, N.P. Modeling and Analysis of Transient Processes in Open Resonant Structures. New Methods and Techniques. New York: Springer, 2007. 353 p.
  19. Кравченко В. Ф., Сиренко Ю. К., Сиренко К. Ю. Преобразование и излучение электромагнитных волн открытыми резонансными структурами. М.: Физматлит, 2011. 318 с.
  20. Taflove, A., Hagness, S.C. Computational Electrodynamics: the Finite-Difference Time-Domain Method. Boston: Artech House, 2000. 852 p.
  21. Hesthaven, J.S., Warburton, T. Nodal Discontinuous Galerkin Methods. Algorithms, Analysis, and Applications. New York: Springer, 2008. 500 p.
  22. Sirenko, K.Y., Sirenko, Y.K. Exact ‘Absorbing’ Conditions in the Initial Boundary Value Problems of the Theory of Open Waveguide Resonators // Comput. Mathemat. & Mathemat. Physics. 2005. Vol. 45. No. 3. P. 490-506.
  23. Shafalyuk, O., Sirenko, Y., Smith, P. Simulation and Analysis of Transient Processes in Open Axially-Symmetrical Structures: Method of Exact Absorbing Boundary Conditions. Book chapter in Zhurbenko V. (ed). Electromagnetic Waves. P. 99-116. Rijeka: InTech, 2011.
  24. Velychko, L.G., Sirenko, Y.K., Vinogradova, E.D. Analytical Grounds for Modern Theory of Two-Dimensionally Periodic Gratings. Book chapter in Kishk A. (ed). Solutions and Applications of Scattering, Propagation, Radiation and Emission of Electromagnetic Waves. P. 123-158. Rijeka: InTech, 2012.
  25. Sirenko, K., Pazynin, V., Sirenko, Y., Bagci, H. An FFT-Accelerated FDTD Scheme with Exact Absorbing Conditions for Characterizing Axially Symmetric Resonant Structures // Progress Electromag. Research. 2011. Vol. 111. P. 331-364.
  26. Sirenko, K., Liu, M., Bagci, H. Incorporation of Exact Boundary Conditions into a Discontinuous Galerkin Finite-Element Method for Accurately Solving 2-D Time-Dependent Maxwell Equations // IEEE Trans. AP. 2013. Vol. 61. No. 1. P. 472-477.
  27. Взятышев В. Ф. Диэлектрические волноводы. М.: Сов. Радио, 1970. 215 с.
  28. Сиренко К. Ю. Транспортные операторы в аксиально-симметричных задачах электродинамики несинусоидальных волн // Электромагнитные волны и электронные системы. 2006. Т. 11. № 11. С. 15-26.
  29. Кравченко В. Ф., Сиренко К. Ю., Сиренко Ю. К. Транспортные операторы и точные поглощающие условия в плоских задачах электродинамики несинусоидальных волн для компактных открытых резонаторов с волноводной питающей линией // Электромагнитные волны и электронные системы. 2009. Т. 14. № 1. С. 4-19.
  30. Chen, H., Chen, M. Flipping Photons Backward: Reversed Cherenkov Radiation // Materials Today. 2011. Vol.14. No. 1-2. P. 34-41.
  31. Park, S.H., Park, J.I., Kim, K.T. Motion Compensation for Squint Mode Spotlight SAR Imaging Using Efficient 2D Interpolation // Progress Electromag. Research. 2012. Vol. 128. P. 503-518.

Исследование поведения импульса поля электрического диполя атомарными функциями / Study of the of the Electric Dipole Field Pulse Behavior on Basis of Atomic Functions

Ерофеенко В.Т. / Erofeenko, V.T.
НИЛ математических методов защиты информации учреждения Белорусского государственного университета «Научно-исследовательский институт прикладных проблем математики и информатики», Республика Беларусь, Минск / RUS НИЛ математических методов защиты информации учреждения Белорусского государственного университета «Научно-исследовательский институт прикладных проблем математики и информатики», Республика Беларусь, Минск
Кравченко В. Ф. / Kravchenko, V. F.
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, Москва / RUS Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН, Москва
Выпуск в базе РИНЦ
Ерофеенко В.Т., Кравченко В. Ф. Исследование поведения импульса поля электрического диполя атомарными функциями // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 4(9). С. 53–56. DOI: 10.25210/jfop-1304-053056
Erofeenko, V.T., Kravchenko, V. F. Study of the of the Electric Dipole Field Pulse Behavior on Basis of Atomic Functions // Physical Bases of Instrumentation. 2013. Vol. 2. No. 4(9). P. 53–56. DOI: 10.25210/jfop-1304-053056


Аннотация: В работе проведено исследование структуры импульса поля электрического диполя с помощью атомарных функций и теоремы отсчетов. Разработана математическая модель диполя, который рассматривается как импульсный ток равномерно текущий вдоль цилиндрического проводника малых размеров. Материал цилиндра не учитывается. Протекающий ток описывает узкополосный сигнал, спектральная финитная плотность которого сосредоточена в окрестности опорной частоты. Ток диполя представлен через атомарную функцию. Вычислено импульсное поле, создаваемое диполем в произвольной точке пространства.
Abstract: In work research of structure of an impulse of electric dipole field by means of atomic functions and the sampling theorem is conducted. The mathematical model of dipole which is considered as pulse current evenly current along the cylindrical conductor of the small sizes is developed. The material of the cylinder isn’t considered. The current describes a narrow-band signal, which finite spectral density is concentrated in a vicinity of reference frequency. Current of dipole is presented through atomic function. The pulse field created by dipole in any point of space is calculated.
Ключевые слова: узкополосный сигнал, импульс, атомарные функции, теорема отсчетов, electric dipole, narrow-band signal, impulse, atomic functions, узкополосный сигнал


Литература / References
  1. Ерофеенко В. Т., Козловская И. С. Аналитическое моделирование в электродинамике. М.: КД Либроком, 2013.
  2. Кравченко В. Ф. Лекции по теории атомарных функций и некоторым их приложениям. М.: Радиотехника, 2003.
  3. Кравченко В. Ф., Рвачев В. Л. Алгебра логики, атомарные функции и вейвлеты в физических приложениях. М.: Физматлит, 2006.
  4. Кравченко В. Ф., Пустовойт В. И., Чуриков Д. В. Цифровая обработка сигналов на основе обобщенных теорем отсчетов Кравченко-Котельникова-Левитана // Радиотехника и электроника. 2012. Т. 57. № 9. С. 1039-1048.
  5. Кравченко В. Ф., Юрин А. В. Новые конструкции одномерной и двумерной обобщенных теорем Кравченко-Котельникова на основе атомарной функции up(t) // Радиотехника и электроника. 2013. Т. 58. № 9. С. 971-976.
  6. Кравченко В. Ф., Лабунько О. С., Лерер А. М., Синявский Г. П. Вычислительные методы в современной радиофизике. Под. ред. В.Ф. Кравченко. М.: Физматлит, 2009.
  7. Справочник по специальным функциям / под ред. М. Абрамовица, И. Стиган. М.: Наука, 1979.

Механизм получения интенсивного когерентного излучения для радиационных методов диагностики / Mechanism Producing of Intense Coherent Radiation for Radiation Methods of Diagnosis

Буц В.А. / Buts, V. A.
«Харьковский физико-технический институт» НАН Украины, Харьков / RUS «Харьковский физико-технический институт» НАН Украины, Харьков
Клепиков В. Ф. / Klepikov, V. F.
Институт электрофизики и радиационных технологий НАН Украины, Харьков / RUS Институт электрофизики и радиационных технологий НАН Украины, Харьков
Литвиненко В. В. / Litvinenko, V. V.
Институт электрофизики и радиационных технологий НАН Украины, Харьков / RUS Институт электрофизики и радиационных технологий НАН Украины, Харьков
Выпуск в базе РИНЦ
Буц В.А., Клепиков В. Ф., Литвиненко В. В. Механизм получения интенсивного когерентного излучения для радиационных методов диагностики // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 4(9). С. 57–69. DOI: 10.25210/jfop-1304-057069
Buts, V. A., Klepikov, V. F., Litvinenko, V. V. Mechanism Producing of Intense Coherent Radiation for Radiation Methods of Diagnosis // Physical Bases of Instrumentation. 2013. Vol. 2. No. 4(9). P. 57–69. DOI: 10.25210/jfop-1304-057069


Аннотация: Показано, что при рассеянии излучения на идеальных периодических неоднородностях возбуждаются волны, характеристики которых могут быть существенно улучшены по сравнению с падающим излучением. В частности, амплитуды могут превосходить амплитуды падающих волн (динамическая фокусировка). Может также быть существенно повышена степень когерентности излучения. Показано также, что существуют условия, при выполнении которых происходит одновременное увеличение как амплитуды рассеянной волны, так и уровня ее когерентности.
Abstract: It is shown that scattering of irradiation on ideal periodic inhomogeneities leads to excitation of the waves with characteristics more suitable than characteristics of the initial irradiation. In particular the amplitudes of the scattering irradiation may be larger than the amplitudes of initial irradiation (dynamic focusing). The level of irradiation coherency may be increased too. It is shown that there are conditions under which both the amplitudes of the scattering waves and the level of coherency may be increased.
Ключевые слова: рассеяние волн, динамическая фокусировка, когерентность, periodic inhomogeneities, wave scattering, dynamic focusing, рассеяние волн


Литература / References
  1. Буц В. А. Рассеяние и фокусировка волн периодически неоднородными средами // Изв. Вузов. Радиофизика. 1975. Т. 18. № 10 С. 1488-1498.
  2. Буц В. А., Мачехин Ю. П. Дифракционная фокусировка волн в периодически неоднородных слоях // Изв. Вузов. Радиофизика. 1977. Т. 20. № 7. С. 1054-1062.
  3. Ляхов Г. А., Макаров В. А. // Изв. Вузов. Радиофизика 1979. Т. 22. С. 1453.
  4. Ахманов С. А., Дьяков Ю. Е., Чиркин А. С. Введение в статистическую радиофизику и оптику / М.: Наука, 1981. 640 с.
  5. Прохоренко Є., Базалєєв М., Брюховецька О. та ін. Доопрацювання методик тепловізійного контролю поверхні біологічних об’єктів // Метрологія та прилади. 2012. № 5 С. 54-58.
  6. Розенфельд Л. Г., Колотилов Н. Н. Дистанционная инфракрасная термография в онкологии // Онкология 2001. Т. 3. № 2-3. С. 103-106.
  7. Абоян А. О. Дифракция ренгеновских лучей в кристаллах с учетом длительности когерентного излучения рентгеновского источника // Изв. НАН РА и ГИУА Сер. ТН. 2011. Т.64. №1. С.22-30.

Методы оптимизации алгоритма обработки двумерных интерферограмм получаемых статическим Фурье-спектрометром / Optimization Methods of Algorithm for Processing Two-Dimensional Interferograms Obtained by Static Fourier-Spectrometer

Голяк И.С. / Golyak, I. S.
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / RUS Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Морозов А. Н. / Morozov, A. N.
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана / RUS Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
Выпуск в базе РИНЦ
Голяк И.С., Морозов А. Н. Методы оптимизации алгоритма обработки двумерных интерферограмм получаемых статическим Фурье-спектрометром // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 4(9). С. 70–77. DOI: 10.25210/jfop-1304-070077
Golyak, I. S., Morozov, A. N. Optimization Methods of Algorithm for Processing Two-Dimensional Interferograms Obtained by Static Fourier-Spectrometer // Physical Bases of Instrumentation. 2013. Vol. 2. No. 4(9). P. 70–77. DOI: 10.25210/jfop-1304-070077


Аннотация: Разработаны методы временной оптимизации алгоритма обработки двумерных интерференционных картин, получаемых статическим Фурье-спектрометром. Показано, что замена операций высокочастотной Фурье-фильтрации интерферограмм и коррекции угла наклона интерференционных полос на операции с полиноминальной интерполяцией и центрирования интерференционных полос позволяет более чем в 25 раз увеличить скорость обработки без заметного снижения вероятности распознавания по этим интерферограммам исследуемых образцов веществ. Разработанные методы оптимизации апробированы на спектрах вторичного излучения разнообразных веществ на различных подстилающих поверхностях при возбуждении образцов излучением с длиной волны 280 нм.
Abstract: Methods for process optimization of two-dimensional interferograms obtained by static Fourier spectrometer are developed. Replacement of high-frequency Fourier filtration and tilt angle correction of interference fringes with operations of polynomials interpolation and centering interference fringes increases the processing speed more than 25 times without appreciable loss of recognition reliability. A collection of secondary emission spectra of different substances diffused across various background surfaces excited by 280 nm radiation were used for testing the method developed for optimization.
Ключевые слова: интерферограмма, спектрометр, алгоритм, оптимизация, Fourier transform spectroscopy, interferogram, spectrometer, algorithm, интерферограмма


Литература / References
  1. Marcoionni, P. Early Results From an Imaging Interferometer Prototype Operating in the Sagnac Configuration // Young Forum Session on Remote Sensing, XXth ISPRS Congress, Istanbul, Turkey, July 12-23. 2004. P. 130-135.
  2. Афонин А. В., Горбунов Г. Г., Шлишевский В. Б. Видеоспектро-метрическая аппаратура на основе метода Фурье-спектроскопии для обнаружения малых газовых смесей в атмосфере // Оптика атмосферы и океана. 2008. Т. 21. № 9. С. 823-826.
  3. Manzardo, O., Petremand, Y., and Herzig, H.P. Micro-Sized Fourier Spectrometer. OSA/DOMO. 2002. Vol. 75. P. DTuC5.
  4. Manzardo, O., Herzig, H.P., Marxer, C.R., and de Rooij, N.F. Minituarized Time-Scanning Fourier Transform Spectrometer Based on Silicon Technology // Optics Letters. 1999. Vol. 24. No. 23. P. 1705-1707.
  5. Harvey, A.R., Fletcher-Holmes, D.W. Birefringent Fourier-Transform Imaging Spectrometer // Optics Express. 2004. Vol. 12. No. 22. P. 5368-5374.
  6. Padgett, M.J., Harvey, A.R., Duncan, A.J., and Sibbett, W. Single-Pulse, Fourier-Transform Spectrometer Having no Moving Parts // Appl. Opt. 1994. Vol. 33. No. 25. P. 6035-6040.
  7. Kudenov, M.W., Dereniak, E.L. Compact Snapshot Birefringent Imaging Fourier Transform Spectrometer // Proc. Of SPIE. 2010. Vol. 7812. P. 781206-1- 781206-11.
  8. Kwiatkowski, A., Gnyba, M., Smulko, J., and Wierzba, P. Algorithms of Chemical Detection Using Raman Spectra. Metrol. Meas. Syst. 2010. Vol. 17. P. 549-560.
  9. Бойко А. Ю., Голяк Иг.С., Голяк Ил.С., Дворук С.К, Доровских А. М., Есаков А. А., Корниенко В. Н., Косенко Д. В., Кочиков И. В., Морозов А. Н., Светличный С. И., Табалин С. Е. Статический Фурье-спектрометр видимого диапазона // Известия РАН. Энергетика. 2010. № 2. С. 12-21.
  10. Глаголев К. В., Голяк Иг.С., Голяк Ил.С., Есаков А. А., Корниенко В. Н., Кочиков И. В., Морозов А. Н., Светличный С. И., Табалин С. Е. Методика получения и обработки спектральной информации с помощью статического Фурье-спектрометра // Опт. и спектр. 2011. Т. 110. № 3. С. 486-492.
  11. Кочиков И. В., Морозов А. Н., Светличный С. И., Фуфурин И. Л. Распознавание веществ в открытой атмосфере по единичной интерферограмме Фурье-спектрорадиометра // Опт. и спектр. 2009. Т. 106. № 5. С. 743-749.
  12. Green, D.M., Swets, J.A., and David Marvin Green. Signal Detection Theory and Psychophysics. Los Altos: Peninsula Publishing, 1988. 521p.
  13. Васильев В. Н., Гуров И. П. Компьютерная обработка сигналов в приложении к интерферометрическим системам. Санкт-Петербург: БХВ, 1998. 240 с.
  14. Сойфер В. А. Методы компьютерной обработки изображения, ред. 2-е изд., испр. М.: Физматлит, 2003. 784 с.

Широкополосный поглотитель с непрецизионной решеткой / Broadband Absorber with a Unprecise Grating

Щербак В.В. / Shcherbak, V. V.
Институт радиофизики и электроники НАН Украины, Харьков, Украина / RUS Институт радиофизики и электроники НАН Украины, Харьков, Украина
Выпуск в базе РИНЦ
Щербак В.В. Широкополосный поглотитель с непрецизионной решеткой // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 4(9). С. 78–82. DOI: 10.25210/jfop-1304-078082
Shcherbak, V. V. Broadband Absorber with a Unprecise Grating // Physical Bases of Instrumentation. 2013. Vol. 2. No. 4(9). P. 78–82. DOI: 10.25210/jfop-1304-078082


Аннотация: Ленточная решетка внутри слоя диэлектрика может быть узлом СВЧ с равномерной сверхширокой характеристикой пропускания и содержать неминиатюрные элементы. При наличии потерь в диэлектрике имеем эффект безотражательного поглотителя. Ключ к совершенствованию устройства переход к строгим теоретическим моделям от моделей квазистатики с их неверным прогнозом в поиске эффективных конструкций.
Abstract: Strip grating inside of the dielectric layer can be as microwave module with uni-form ultrabroadband transmission characteristic and to contain unextrasmall elements. If there is dielectric losses, then we have effect of the non-reflective absorber. Basic moment in the device perfecting is strict electrodynamic models instead of quasistatic models with wrong prediction in the search of efficient constructions.
Ключевые слова: диэлектрик, вне квазистатики, двугорбый резонанс, Strips, dielectric, outside of quasi-statics, диэлектрик


Литература / References
  1. Luukkonen, O. Artificial Impedance Surfaces. Thesis for Degree Doctor of sc., 2009, 79 p.
  2. Мойжес Б. Я. Электродинамические усредненные граничные условия для металлических сеток // ЖТФ, 1955, Т. 25, В. 1. С. 158-166.
  3. Смирнов Н. Н. Распространение электромагнитных волн в круглых волноводах с периодическими щелями // ЖТФ. 1958. Т. 28. Вып. 7. С. 1494-1504.
  4. Адонина А. И., Щербак В. В. Эквивалентные граничные условия на металлической решетке, расположенной на границе двух магнитодиэлектриков // ЖТФ. 1964. Т.34. №2. С. 333-335.
  5. Щербак В. В. Нетривиальные режимы кроссполяризации в каскадах скрещенных ленточных решеток // Радиофизика и электроника. ИРЭ НАНУ. 2012. Т. 17. № 3. C.16-23.
  6. Щербак В. В. Метод усредненных граничных условий в теории дифракции// Вестник ХНУ им. В.Н.Каразина. № 570. Радиофизика и электроника. 2002. Вып. 2. С. 266-268.
  7. Шестопалов В. П., Литвиненко Л. Н., Масалов С. А., Сологуб В. Г. // Дифракция волн на решетках. Харьков: Изд-во Харьк. гос. ун-та. 1973. 288 С.
  8. Щербак В. В. Поперечные металлические решетки в прямоугольном волноводе // Радиотехника. Изд-во ХГУ. 1968. Вып. 7. С. 49-51.
  9. Щербак В. В. Об эффективном решении задач дифракции волн на двоякопериодических структурах Радиофизика и электроника. ИРЭ НАНУ. Т. 2. № 2. 1997. С. 38-43.
  10. Шестопалов В. П. Щербак В. В. Матричные операторы в задачах дифракции // Изв. Вузов. Радиофизика. Изд-во Горьк. ун-та. 1968. Т. 11. № 2. С. 285-305.
  11. Щербак В. В. Матричные операторы в задач. дифракции. Метод обобщенной матрицы реактивностей // Радиофизика и электроника. ИРЭ НАНУ. 1997. Т. 2. № 1. С. 11-16.
  12. Шестопалов В. П., Кириленко А. А., Масалов С. А., Сиренко Ю. К. Дифракционные решетки. Т. 1. Резонансное рассеяние вол. Киев: Наук. думка, 1986. 232 с
  13. DeLyser, R.R. Use of Equivalent Boundary Conditions for the Solution of a Class of Strip Grating Structures // IEEE Trans. AP- 41. 1. 1993. P. 103-104.
  14. Bellamine, F.H., Kuester, E.F. Guided Waves Along a Metal Grating on the Surface of a Grounded Dielectric Slab // IEEE Trans. MTT-42. No. 7. 1994. P. 1190-1197.
  15. Шестопалов В. П., Щербак В. В. О подавлении связи мод многоэлементными диафрагмами // Письма в ЖТФ. 1996. Т. 22. Вып.10. С. 90-94.
  16. Щербак В. В. Многоэлементные диафрагмы в круглых волноводах. Препр. ИРЭ НАНУ 1-96. Харьков. 1996. 16 с.
  17. Казанский В. Б. Исследования многозвенных металлодиэлектрических СВЧ структур методом матричных функций // Вестник ХНУ им. В.Н.Каразина. № 570. 2002. Вып.2. С. 269-272.

Алгоритм измерения гладких спектров с помощью акустооптических спектрометров / Measurement Algorithm of Smooth Spectral Curves by Using Acousto-Optical Spectrometers

Кутуза И.Б. / Kutuza, I. B.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва / RUS Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва
Пожар В. Э. / Pozhar, V. E.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва / RUS Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва
Выпуск в базе РИНЦ
Кутуза И.Б., Пожар В. Э. Алгоритм измерения гладких спектров с помощью акустооптических спектрометров // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 4(9). С. 83–88. DOI: 10.25210/jfop-1304-083088
Kutuza, I. B., Pozhar, V. E. Measurement Algorithm of Smooth Spectral Curves by Using Acousto-Optical Spectrometers // Physical Bases of Instrumentation. 2013. Vol. 2. No. 4(9). P. 83–88. DOI: 10.25210/jfop-1304-083088


Аннотация: Акустооптические спектрометры способны реализовывать режим измерения с произвольной спектральной адресацией. Такой режим требует определения оптимального алгоритма проведения измерений. Работа посвящена поиску такого оптимального алгоритма. Приведены оценки погрешности измерения, связанные с ограниченностью выборки измерения, шумами прибора и неточностью определения спектральной координаты.
Abstract: Random spectral access is a unique feature of Acousto-optic (AO) spectrometers. To use it in the measurements one needs to determine the optimal algorithm of spectral addressing. In the article such an algorithm is determined. The measurement precision is estimated including effects of infinite sampling, photodetector noise and spectral addressing inaccuracy.
Ключевые слова: теория информации, теорема Котельникова, произвольная спектральная адресация, оптимальные алгоритмы измерения, acousto-optic spectrometers, information theory, Kotelnikov theorem, random spectral access, теория информации


Литература / References
  1. Пожар В. Э., Пустовойт В. И. Об оптимальном алгоритме спектрального химического анализа с помощью акустооптических спектрометров // Электромагнитные волны и электронные системы. 1997. Т. 2. № 4. С. 26-30.
  2. Fadeyev, A., Pozhar, V. Optimization of Measuring and Calibration Procedures for Gas Analyser Based on Acousto-Optical Tunable Filters // Proceedings of SPIE. Optical Measurement Systems for Industrial Inspection VII. 2011. 808242
  3. Ананьев Е. Г., Пожар В. Э., Пустовойт В. И. Акустооптические методы измерения спектров оптического излучения // Оптика и спектроскопия. 1987. Т. 62. Вып. 1. С. 159-165.

К измерению среднего квадрата интенсивности слабого света / ON MEASUREMENTS OF THE MEAN SQUARE INTENSITY OF WEAK LIGHT

Саркисян Е.С. / Sarkisyan, E. S.
Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН / RUS Институт радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Выпуск в базе РИНЦ
Саркисян Е.С. К измерению среднего квадрата интенсивности слабого света // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 4(9). С. 89–94. DOI: 10.25210/jfop-1304-089094
Sarkisyan, E. S. ON MEASUREMENTS OF THE MEAN SQUARE INTENSITY OF WEAK LIGHT // Physical Bases of Instrumentation. 2013. Vol. 2. No. 4(9). P. 89–94. DOI: 10.25210/jfop-1304-089094


Аннотация: Вычислены дисперсии оценок среднего квадрата интенсивности света, детектируемого фотоэлектронным умножителем, для двух способов обработки выхода умножителя. Рассмотрение касается детектирования излучения, производящего в среднем менее одного одноэлектронного импульса за время корреляции флуктуаций интенсивности излучения. Отличие соответствующих дисперсий тем больше, чем более выражен импульсный характер излучения. Указано необходимое условие применимости полуклассической теории фотоэмиссии для интерпретации результатов конкретного эксперимента, следствия которой использованы в работе.
Abstract: Variance of the estimates of the mean square intensity of light being detected by a photomultiplier is obtained for two procedures of processing the photomultiplier output. The light is supposed to produce in the average less than one single electron pulse per light intensity correlation time. Distinction between the values of variance, corresponding to the two procedures becomes greater as pulsations of the light intensity grow. A necessary condition for applicability of the semiclassical theory of photoemission of which statements are employed in the case is noted.
Ключевые слова: статистика интенсивности света, detection of weak light, статистика интенсивности света


Литература / References
  1. Арекки Ф. Т. Распределение фотоотсчетов и статистика поля. В сб. Квантовые флуктуации излучения лазера (пер. с англ. под ред. Казанцева А.П.). М.: Мир, 1974.
  2. Degiorgio, V., Lastovka, J.B. // Phys. Rev. A. 1971. Vol. 4. P. 2033.
  3. Саркисян Е. С. О статистической погрешности измерения среднего квадрата случайной функции // Журнал Радиоэлектроники. 2006. Декабрь (электронный журнал Института радиотехники и электроники РАН).
  4. http://jre.cplire.ru/jre/dec06/3/text.html
  5. Короленко П. В., Одинцов А. И. Спецкурс по статистической оптике (кафедра оптики и спектроскопии Московского государственного университета, http://optics.sinp.msu.ru).
  6. Бертолотти М. Статистика фотонов. В кн. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов (пер. с англ. под ред. Бункина Ф. В.). М.: Мир, 1976.
  7. Freed, C., Haus, H.A. Photocurrent Spectrum and Photoelectron Counts Produced by a Gas Laser // Phys. Rev. 1966. Vol. 141. Iss. 1. P.287-298.

Спектрохолоэллипсометр рассеяния и отражения света оптически одноосным двумерным кристаллом / Spectroholoellipsometer with Light Scattering and Reflecting From the Optically Uniaxial Two-Dimension Crystal

Али М. / Ali, M.
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва / RUS Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, Москва
Кирьянов А. П. / Kiryanov, A. P.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва / RUS Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва
Ковалёв В. И. / Kovalev, V. I.
Фрязинский филиал ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН, Москва / RUS Фрязинский филиал ИРЭ им. В.А.Котельникова РАН, Москва
Пустовойт В. И. / Pustovoit, V. I.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва / RUS Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва
Выпуск в базе РИНЦ
Али М., Кирьянов А. П., Ковалёв В. И., Пустовойт В. И. Спектрохолоэллипсометр рассеяния и отражения света оптически одноосным двумерным кристаллом // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 4(9). С. 95–107. DOI: 10.25210/jfop-1304-095107
Ali, M., Kiryanov, A. P., Kovalev, V. I., Pustovoit, V. I. Spectroholoellipsometer with Light Scattering and Reflecting From the Optically Uniaxial Two-Dimension Crystal // Physical Bases of Instrumentation. 2013. Vol. 2. No. 4(9). P. 95–107. DOI: 10.25210/jfop-1304-095107


Аннотация: Представлен акустооптический спектрохолоэллипсометр нормального и наклонного рассеяния и отражения света одноосным двумерным кристаллом как перспективное и эффективное средство диагностики поверхностей.
Abstract: The acoustic and optical spectroholoellipsometer with the normal and inclined light scattering and reflection by means of the uniaxial bi-dimensional crystal is presented as perspective and effective device for the surface diagnostics.
Ключевые слова: рассеяние и отражение света, двумерный кристалл, диагностика поверхностей, acoustic and optical spectroholoellipsometer, light`s scattering and reflection, bi-dimensional crystal, рассеяние и отражение света


Литература / References
  1. Конотопов М. В., Тебекин А. В. Концепция стратегии развития производственных технологий //Инновации и инвестиции. 2007. №1(9). С.2-15.
  2. Langereis, E., Heil, S.B.S., Knoops, H.C.M., Keuning, W., Van de Sandem, M. C.M., and Kessels, W. M.M. In Situ Spectroscopic Ellipsometry as a Versatile Tool for Studying Atomic Layer Deposition // J. Phys. D: Appl. Phys. 2009. Vol. 42. No. 07. P. 3001.
  3. Кирьянов А. П. Голоэллипсометрия in Situ: основы и применения / М.: МГУДТ, 2003. 220 с.
  4. Фабелинский И. Л. Молекулярное рассеяние света/ М.: Наука, 1965. 511 с.
  5. Elson, J.M. Multilayer-Coated Optics: Guided-Wave Coupling and Scattering by Means of Interface Random Roughness // J.Opt. Soc. Am. 1995. A12. P. 729-742.
  6. Germer, T. A., Fasolka, M. J. Chacacterizing Surface Roughness of Thin Films by Polarized Light Scattering // Proc. SPIE. 2003. 5188. P. 264-275.
  7. Пустовойт В.И., Пожар В.Э. Акустооптические спектральные устройства: состояние и перспективы // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия «Приборостроение». Специальный выпуск «Современные проблемы оптотехники». 2011. С. 6-15.
  8. Kovalev, V. I., Rukovishnikov, A. I., Rossukanyi, N. M., and Perov, P. I. New High Precision and High Speed Automatic Ellipsometer with Polarization Switching for in Situ Control in Semiconductor Device Technologies. Physics of Semiconductor Devices (New Delhi: Tata McGraw-Hill). 1991. P. 244-249.
  9. Борн М., Вольф Э. Основы оптики / М.: Наука, 1980. 856 с.
  10. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет / М.: Мир, 1981. 583 с.
  11. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред / М.: Наука, 1980. 664 с.

Открытый резонатор для измерения электрофизических параметров веществ. Часть II. Эксперимент / An Open Resonator for Measuring Electrical Physical Parameters of Substances Part II. Experiment

Кузьмичев И.К. / Kuzmichev, I.K.
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины, Харьков / RUS Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины, Харьков
Попков А. Ю. / Popkov, A. Yu.
Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины, Харьков / RUS Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины, Харьков
Выпуск в базе РИНЦ
Кузьмичев И.К., Попков А. Ю. Открытый резонатор для измерения электрофизических параметров веществ. Часть II. Эксперимент // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 4(9). С. 108–115. DOI: 10.25210/jfop-1304-108115
Kuzmichev, I.K., Popkov, A. Yu. An Open Resonator for Measuring Electrical Physical Parameters of Substances Part II. Experiment // Physical Bases of Instrumentation. 2013. Vol. 2. No. 4(9). P. 108–115. DOI: 10.25210/jfop-1304-108115


Аннотация: В работе проведено измерение диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь образцов в форме шайб из фторопласта и оргстекла в четырехмиллиметровом диапазоне длин волн. В качестве резонансной ячейки использовался полусферический открытый резонатор (ОР), в центре плоского зеркала которого расположен отрезок сверхразмерного круглого волновода. Образцы размещались на дне цилиндрической части ОР. Показана принципиальная возможность применения такой открытой резонансной системы для измерения электрофизических параметров веществ. При этом образцы могут иметь толщину порядка длины волны возбуждаемого в резонаторе колебания.
Abstract: In the 4 mm region, permittivity and loss tangent measurements were performed for disc-shaped specimens of Teflon and Plexiglass substances. As a resonance cell, a hemispherical open resonator (OR) was taken, with a super-dimensional circular waveguide segment mounted at the center of the OR plane mirror and disc-shaped specimens placed at the bottom of the OR cylindrical area. The feasibility of measuring electrical physical parameters of substances by using this open resonance system is shown. In this case, the specimens are allowed to be lossy and have thicknesses in the order of the wavelength.
Ключевые слова: тангенс угла потерь, открытый резонатор, сверхразмерный волновод, permittivity, loss tangent, open resonator, тангенс угла потерь


Литература / References
  1. Frait, Z. Simple Analytic Method for Microwave Cavity Q Determination // Rev. Sci. Instrum. 1980. Vol. 51. No. 8. P. 1092-1094.
  2. Кузьмичев И. К., Попков А. Ю. Открытый резонатор для измерения электрофизических параметров веществ. Часть I. Модель резонатора // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 1. № 4. С. 14-23.
  3. Техника субмиллиметровых волн / Под ред. Р.А. Валитова. М.: Сов. радио. 1969. 480 с.
  4. Kuzmichev, I. K., Melezhik, P. N., and Poedinchuk, A.Ye. An Open Resonator for Physical Studies // International Journal of Infrared and Millimeter Waves. 2006. Vol. 27. No. 6. P. 857-869.
  5. Afsar, M. N., Button, K. Millimeter-Wave Dielectric Measurement of Materials // Proc. of the IEEE. 1985. Vol. 73. No. 1. P. 131-153.
  6. Егоров В. Н. Резонансные методы исследования диэлектриков на СВЧ // Приборы и техника эксперимента. 2007. № 2. С. 5-38.
  7. Miroshnichenko, V. S., Melezhyk, P. N., and Senkevich, E. B. An Open Resonance Cell for Millimeter Wave Dielectrometer Applications // Progress in Electromagnetics Research. 2008. Vol. 4. P. 47-65.
  8. Кузьмичев И. К. Эквивалентные схемы представления открытого резонатора // Радиофизика и радиоастрономия. 2005. Т. 10. № 3. С. 303-313.
  9. Feher, G. Sensitivity Considerations in Microwave Paramagnetic Resonance Absorption Techniques // The Bell System Technical Journal. 1957. Vol. 36. No. 2. P. 449-484.
  10. Дрягин Ю. А. Измерение параметров твердых диэлектриков в коротковолновой части миллиметрового диапазона резонансным методом // Изв. вузов. Радиофизика. 1969. Т. 12. № 8. С. 1245-1248.

Акустооптические спектрометры изображения видимого и ближнего ИК диапазонов / Acousto-Optical Imaging Spectrometers for Visible and Near Infra-Red Ranges

Епихин В.М. / Epikhin, V. M.
ЗАО «Сигма-Оптик ЛТД» / RUS ЗАО «Сигма-Оптик ЛТД»
Кияченко Ю. Ф. / Kiyachenko, Yu.F.
ЗАО «Сигма-Оптик ЛТД» / RUS ЗАО «Сигма-Оптик ЛТД»
Мазур М. М. / Mazur, M. M.
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений» / RUS ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений»
Мазур Л. И. / Mazur, L. I.
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений» / RUS ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений»
Пальцев Л. Л. / Paltsev, L. L.
ЗАО «Сигма-Оптик ЛТД» / RUS ЗАО «Сигма-Оптик ЛТД»
Судденок Ю. А. / Suddenok, Yu.A.
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений» / RUS ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений»
Шорин В. Н. / Shorin, V. N.
ЗАО «Сигма-Оптик ЛТД» / RUS ЗАО «Сигма-Оптик ЛТД»
Выпуск в базе РИНЦ
Епихин В.М., Кияченко Ю. Ф., Мазур М. М., Мазур Л. И., Пальцев Л. Л., Судденок Ю. А., Шорин В. Н. Акустооптические спектрометры изображения видимого и ближнего ИК диапазонов // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 4(9). С. 116–125. DOI: 10.25210/jfop-1304-116125
Epikhin, V. M., Kiyachenko, Yu.F., Mazur, M. M., Mazur, L. I., Paltsev, L. L., Suddenok, Yu.A., Shorin, V. N. Acousto-Optical Imaging Spectrometers for Visible and Near Infra-Red Ranges // Physical Bases of Instrumentation. 2013. Vol. 2. No. 4(9). P. 116–125. DOI: 10.25210/jfop-1304-116125


Аннотация: Созданы и исследованы спектрометры изображения с одиночным (однокристальным) и двойным (двухкристальным) акустооптическими монохроматорами. Измерены их основные характеристики: спектральный диапазон, спектральное разрешение, качество получаемых изображений – количество пространственно разрешенных пар линий в изображении, аберрации изображения и однородность коэффициента передачи сигнала в поле изображения. Проведено сравнение характеристик спектрометров изображения с одиночным и двойным монохроматорами.
Abstract: Imaging spectrometers with single-crystal and double-crystal monochromators are created and investigated the basic characteristics of these imaging spectrometers: spectral range, spectral resolution, the quality of obtained images, including the number of space resolved line pairs in the image, image aberrations and the uniformity of the signal transfer parameter in the image field. The characteristics of single-crystal and double-crystal monochromator imagers are compared.
Ключевые слова: спектральная фильтрация изображений, акустооптический фильтр, акустооптическая ячейка, imaging spectrometer, spectral filtering of images, acousto-optic monoсhromator, acousto-optic tunable filter, acousto-optic cell, spectral resolution, спектральная фильтрация изображений


Литература / References
  1. Жогун В. Н., Мазур М.М., Пожар В. Э., Пустовойт В. И., Шорин В. Н. Микровидеоспектрометры на основе акустооптических фильтов// В кн.: «Акустооптические, акустические и рентгеноспектральные методы и средства измерений в науке и технике». Труды ВНИИФТРИ. 2005. Вып. 48 (140). С. 27-34.
  2. Скворцов Л. А. Дистанционное обнаружение взрывчатых веществ с помощью методов активного формирования спектральных изображений// КЭ. 2011. Т. 41. № 12. С. 1051-1060.
  3. Atherton, P., Reay, N., Ring, J., Hics, T., Title, A., Rosenberg, W., Chang, I.C., Lotspeich, J., Stephens, R., Henderson, D., and Gunning, W. Tunable Spectral Filters: a Review// Opt.Eng. 1981. Vol. 20. No. 6. P. 806-845.
  4. Levenson, R.M., Hoyt, C.C. Spectral Imaging and Microscopy // American Laboratory. 2000. Novem. P. 26-33.
  5. Калинников Ю. К., Стаценко Л. Я. Использование акустооптических фильтров для фильтрации изображения // ЖТФ. Т. 59. № 9. 1989. С. 153-156.
  6. Пожар В. Э., Пустовойт В. И., Мазур М. М., Шорин В. Н. Акустооптический видеомонохроматор для фильтрации оптических изображений // Патент РФ 2258206 от 16.01.2004.
  7. Епихин В. М., Калинников Ю. К. Компенсация спектрального дрейфа угла дифракции неколлинеарного акустооптического фильтра // ЖТФ. 1989. Т. 59. № 2. С. 160-163.
  8. Мачихин А. С., Пожар В. Э. Искажение изображения, возникающее при передаче через двойной акустооптический монохроматор // Электромагнитные волны электронные системы. 2009. Т. 14. № 11. С. 63.
  9. Мазур М. М., Вискун Т. Г. Неколлинеарный акустооптический фильтр // Авт. свид. № 1584601. 1988.
  10. Мазур М. М. Критерий идентичности акустооптическихячеек для двойных акустооптических монохроматоров. // В кн.: «Акустооптические, акустические и рентгеноспектральные методы и средства измерений в науке и технике». Труды ВНИИФТРИ. 2005. Вып. 48 (140). С. 48-52.
  11. Епихин В. М., Рокос И. А. Двойной акустооптический монохроматор для ультрафиолетовой области спектра на монокристалле дигидрофосфата калия с улучшенными оптическими характеристиками// Опт. и спектр. 2004. Т. 96. №3. С. 515-519.
  12. Uchida, N. Optical Propertiesпт. и спектр. 2004. Т. 96. № 3. С. 515-519.
  13. Uchida, N. Optical Properties of Single-Crystal Paratellurite (TeO2) // Phys.Rev. B. 1971. Vol. 4. No. 10. P. 3736-3745.
  14. Епихин И. М., Визен Ф. Л. Расширение спектрального диапазона неколлинеарного акустооптического фильтра// ЖТФ. 1990. Т. 60. № 9. С. 169-173.
  15. Аскеров Н. А., Мазур М. М. Широкоапертурные рабочие эталоны СПЭЯ в диапазоне длин волн 0,22-2,0 мкм.// Труды ВНИИФТРИ. 2005. Вып. 48 (140). С. 192-195.