Влияние неэквидистантности точек регистрации интерферограмм в фурье-спектрометре на получаемые спектры / Effect of Non-Equidistance of Interferogram Registration Points in a Fourier Spectrometer on the Obtained Spectra

Вагин В. А. / Vaguine, V.A.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS
Хитров О. В. / Khitrov, O.V.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS
Выпуск в базе РИНЦ
Вагин В. А., Хитров О. В. Влияние неэквидистантности точек регистрации интерферограмм в фурье-спектрометре на получаемые спектры // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 4(38). С. 72–75. DOI: 10.25210/jfop-2004-072075
Vaguine, V.A., Khitrov, O.V. Effect of Non-Equidistance of Interferogram Registration Points in a Fourier Spectrometer on the Obtained Spectra // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 4(38). P. 72–75. DOI: 10.25210/jfop-2004-072075


Аннотация: Исследован один из видов ошибок (погрешностей) в определении оптической разности хода в регистрируемой интерферограмме, нарушающий эквидистантность точек ее регистрации. Рассматриваемые погрешности имеют периодический характер, обусловленный природой сигналов управляющих АЦП, вырабатываемых при прохождении референтного сигнала через нулевое значение. Такие погрешности приводят к появлению характерных духов в получаемых спектрах. Посредством математического моделирования проведены оценки требований к величине () этих погрешностей. Исследовано поведение духов, соответствующих разным частотам спектра. Рассчитаны зависимости их величин на выбранных частотах от .
Abstract: One of the types of errors in determining the optical path difference in the recorded interferogram, which violates the equidistance of its registration points, is investigated. The considered errors have a periodic character due to the nature of the control ADC signals generated when the reference signal passes through the zero value. Such errors lead to the appearance of characteristic spirits in the resulting spectra. By means of mathematical modeling, the requirements for the value () of these errors are estimated. The behavior of spirits corresponding to different frequencies of the spectrum is studied. The dependences of their values at the selected frequencies on are calculated.
Ключевые слова: эквидистантность, интерферограмма, шаг дискретизации, дух, Fourier spectrometer, equidistantly, interferogram, the sampling rate, эквидистантность


Литература / References
  1. Балашов А. А., Вагин В. А., Висковатых А. В., Жижин Г. Н., Пустовойт В. И., Хорохорин А. И. Аналитический Фурье-спектрометр АФ-1 широкого применения // ПТЭ. 2003. № 2. С. 87-89.
  2. Балашов А.А., Вагин В.А., Мошкин Б.Е., Хорохорин А.И. Спектрометры оптического диапазона, разрабатываемые в НТЦ УП РАН // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 4(30). С. 42-47. DOI: 10.25210/jfop-1804-042047
  3. Вагин В. А., Хорохорин А. И. Система управления, регистрации и обработки спектральной информации многозондового ИК фурье-спектрометра // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3(29). С. 8-15. DOI: 10.25210/jfop-1803-008015
  4. Вагин В.А., Хорохорин А.И. Система регистрации интерферограмм в двухзондовом (двухканальном) фурье-спектрометре // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 11-15. DOI: 10.25210/jfop-1904-011015
  5. Вагин В.А., Хорохорин А.И. Система регистрации интерферограмм в двухзондовом (двухканальном) фурье-спектрометре. Часть 2 // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 1(35). С. 100-107. DOI: 10.25210/jfop-2001-100107

Построение и функционирование трехканального фурье-спектрометра / Construction and Operation of a Three-Channel Fourier Spectrometer

Вагин В. А. / Vaguine, V.A.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS
Хорохорин А. И. / Khorokhorin, A.I.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН / Scientific and Technological Center for Unique Instrumentation RAS
Выпуск в базе РИНЦ
Вагин В. А., Хорохорин А. И. Построение и функционирование трехканального фурье-спектрометра // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 4(38). С. 64–71. DOI: 10.25210/jfop-2004-064071
Vaguine, V.A., Khorokhorin, A.I. Construction and Operation of a Three-Channel Fourier Spectrometer // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 4(38). P. 64–71. DOI: 10.25210/jfop-2004-064071


Аннотация: Описан многоканальный (трехканальный) фурье-спектрометр. Рассмотрена его настройка и проведение измерений с помощью многоканального оптоволоконного зонда, позволяющего проводить одновременные измерения нарушенного полного внутреннего отражения в среднем ИК диапазоне и оптического пропускания в ближнем ИК диапазоне. Описано построение и функционирование оптико-механической и электронной частей прибора. Проведены испытания спектрометра в многоканальном режиме.
Abstract: A multichannel (three-channel) Fourier spectrometer is described. The construction and composition of opto-mechanical and electronic parts are considered. The electronic part of the device and the computer with the necessary software are integrated into the control, registration and spectral processing system. It provides simultaneous registration of three interferograms and further obtaining of spectra. Special attention is paid to the device of the original three-channel fiber-optic probe, allowing simultaneous measurements of the disturbed total internal reflection in the mid-IR range and optical transmission in the near-IR range. A number of spectra are presented that demonstrate the operation of the device in multi-channel mode.
Ключевые слова: многозондовая спектроскопия, многоканальные измерения, ИК спектроскопия, интерферометр, оптоволоконный зонд, инфракрасные спектры, Fourier spectrometer, multi-probe spectroscopy, multi-channel measurements, IR spectroscopy, interferometer, fiber-optic probe, многозондовая спектроскопия


Литература / References
  1. Вагин В. А., Хорохорин А. И., Система управления, регистрации и обработки спектральной информации многозондового ИК Фурье-спектрометра // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 3 (29). С. 10-17. DOI: 10.25210/jfop-1803-008015
  2. Балашов А. А., Вагин В. А., Хорохорин А. И. Инфракрасный фурье-спектрометр ФСВ // Приборы и техника эксперимента. 2016. № 1. С. 158. DOI: 10.7868/S0032816216010304
  3. Балашов А. А., Вагин В. А., Хорохорин А. И. Фурье-спектрометр // Патент России. Полезная модель. Ru 157 021 U1 Опубликовано 20.11.2015 Бюл. № 32.
  4. Вагин В.А., Хорохорин А.И. Система регистрации интерферограмм в двухзондовом (двухканальном) фурье-спектрометре // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4(34). С. 11-15. DOI: 10.25210/jfop-1904-011015
  5. Смит А., Тарасевич Б. Н. Прикладная ИК-спектроскопия: Основы, техника, аналитическое применение: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. 328 с.
  6. Харрик Н. Спектроскопия внутреннего отражения. М.: Мир, 1970. 336 с.
  7. Балашов А.А., Вагин В.А., Мошкин Б.Е., Хорохорин А.И. Спектрометры оптического диапазона, разрабатываемые в НТЦ УП РАН // Физические основы приборостроения. 2018. Т. 7. № 4(30). С. 42-47. DOI: 10.25210/jfop-1804-042047

Разработка алгоритма поиска дефектов на томографических срезах для исследования композитных материалов методом микрофокусной томографии / Development of an Algorithm for Finding Defects on Tomographic Slices for Studying Composite Materials by Microfocus Tomography

Бессонов В. Б. / Bessonov, V.B.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI»
Грязнов А. Ю. / Gryaznov, A.Y.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI»
Ларионов И. А. / Larionov, I.A.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI»
Осокин В. М. / Osokin, V.M.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет / Perm National Research Polytechnic University
Староверов Н. Е. / Staroverov, N.E.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI»
Холопова Е. Д. / Kholopowa, E.D.
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В. И. Ульянова (Ленина) / State Electrotechnical University «LETI»
Выпуск в базе РИНЦ
Бессонов В. Б., Грязнов А. Ю., Ларионов И. А., Осокин В. М., Староверов Н. Е., Холопова Е. Д. Разработка алгоритма поиска дефектов на томографических срезах для исследования композитных материалов методом микрофокусной томографии // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 4(38). С. 60–63. DOI: 10.25210/jfop-2004-060063
Bessonov, V.B., Gryaznov, A.Y., Larionov, I.A., Osokin, V.M., Staroverov, N.E., Kholopowa, E.D. Development of an Algorithm for Finding Defects on Tomographic Slices for Studying Composite Materials by Microfocus Tomography // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 4(38). P. 60–63. DOI: 10.25210/jfop-2004-060063


Аннотация: Полимерные композиционные материалы (ПКМ) ввиду своих качеств все шире применяются в современной промышленности, в том числе в авиационной технике. Важной задачей при производстве изделий из композитов является контроль качества выпускаемых изделий, который может быть проведен с помощью метода микрофокусной рентгеновской томографии. В работе рассматривается результат томографического исследования изделия из ПКМ. Предложен алгоритм для обнаружения дефектов на получаемых томографических срезах на основе метода сегментации и морфологической обработки. Предложенный метод был программно реализован и продемонстрировал свою работоспособность.
Abstract: Polymer composite materials (PCM) due to their qualities are increasingly used in modern industry, including in aviation technology. An important task in the production of composite products is to control the quality of manufactured products, which can be carried out using the method of microfocus x-ray tomography. The results of a tomographic examination of a PCM product are considered in the paper. An algorithm for detecting defects on the resulting tomographic sections based on the segmentation and morphological processing method is proposed. The proposed method was implemented programmatically and demonstrated its efficiency.
Ключевые слова: дефекты, томографические срезы, composite materials, defects, дефекты


Литература / References
  1. Anoshkin, A. N. et al. Application of Operational Radiographic Inspection Method for Flaw Detection of Blade Straightener From Polymeric Composite Materials // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing. 2017. Vol. 808. No. 1. P. 012003. DOI: 10.1088/1742-6596/808/1/012003
  2. Anoshkin, A. N. et al. Experimental Research of the Detecting Capabilities for Defects in Composite Structures Using Various Non-Destructive Testing Methods // AIP Conference Proceedings. AIP Publishing LLC. 2019. Vol. 2089. No. 1. P. 020001. DOI: 10.1063/1.5095730
  3. Bessonov, V. B. et al. About Possibility of Detecting Micron-Size Defects in Layered Structures Using the Method of Microfocus Tomography // Journal of Physics: Conference Series. IOP Publishing. 2017. Vol. 872. No. 1. P. 012036. DOI: 10.1088/1742-6596/872/1/012036
  4. Staroverov, N. E., Kholopova, E. D., Gryaznov, A. Yu., Zhamova, K. K. Development of Digital Processing Method of Microfocus X-Ray Images // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 808. No. 1. P. 1-4. DOI: 10.1088/1742-6596/808/1/012001
  5. Staroverov, N. E. et al. Recognition of Certain Types of Pathologies on Medical x-Ray Images // AIP Conference Proceedings. AIP Publishing LLC. 2019. Vol. 2140. No. 1. P. 020076. DOI: 10.1063/1.5122001
  6. Staroverov, N. E. et al. New Methods for Digital Processing of Microfocus X-Ray Images // Biomedical Engineering. 2019. Vol. 52. No. 6. P. 435-438. DOI: 10.1007/s10527-019-09864-6
  7. Otsu, N. A Threshold Selection Method From Gray-Level Histograms // IEEE Trans. Systems, Man and Cybernetics. 1979. Vol. 9. No. 1. P. 62-66.
  8. Vincent, L. Morphological Grayscale Reconstructions in Image Analysis: Applications and Efficient Algorithms // IEEE Trans. Of Image Processing. 1993. Vol. 2. No. 2. P. 176-201. DOI: 10.1109/83.217222

Разработка метода коррекции металлических артефактов при томографических исследованиях / Development of a Method for Correcting Metal Artifacts in Tomographic Studies

Бессонов В. Б. / Bessonov, V.B.
СПбГЭТУ «ЛЭТИ» / State Electrotechnical University «LETI»
Клонов В. В. / Klonov, V.V.
СПбГЭТУ «ЛЭТИ» / State Electrotechnical University «LETI»
Ларионов И. А. / Larionov, I.A.
СПбГЭТУ «ЛЭТИ» / State Electrotechnical University «LETI»
Староверов Н. Е. / Staroverov, N.E.
СПбГЭТУ «ЛЭТИ» / State Electrotechnical University «LETI»
Выпуск в базе РИНЦ
Бессонов В. Б., Клонов В. В., Ларионов И. А., Староверов Н. Е. Разработка метода коррекции металлических артефактов при томографических исследованиях // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 4(38). С. 54–59. DOI: 10.25210/jfop-2004-054059
Bessonov, V.B., Klonov, V.V., Larionov, I.A., Staroverov, N.E. Development of a Method for Correcting Metal Artifacts in Tomographic Studies // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 4(38). P. 54–59. DOI: 10.25210/jfop-2004-054059


Аннотация: На современном этапе развития техники и технологий рентгеновская компьютерная томография является одной из широко распространенных методик контроля внутреннего строения различного рода объектов. При проведении томографического исследования в силу ряда причин возможно появление посторонней информации об объекте в виде артефактов. В работе предлагается метод коррекции одного из типов возникающих при томографии артефактов — металлических артефактов. Разработанный метод позволяет уменьшить большинство артефактов и сохранить большое количество оригинальных деталей. Результаты моделирования эксперимента показали, что метод может значительно уменьшить влияние металлических артефактов.
Abstract: At the present stage of technology development X-ray computed tomography is one of the most widely used methods for monitoring the internal structure of various types of objects. When performing a tomographic examination, for a number of reasons, extraneous information about the object may appear in the form of artifacts. The paper proposes a method for correcting one of the types of artifacts arising from tomography — metal artifacts. The developed method allows reducing the majority of artifacts and save a large number of original parts. The results of the experiment simulation showed that the method could significantly reduce metal artifacts.
Ключевые слова: коррекция, компьютерная томография, metal artifact, correction, коррекция


Литература / References
  1. Obodovskiy, A. V., Klonov, V. V., Larionov I. A. About Modernization of the x-Ray System for Tomographic Researches // AIP Conference Proceedings. AIP Publishing LLC. 2019. Vol. 2089. No. 1. P. 020014. DOI: 10.1063/1.5095743
  2. Staroverov, N. E. et al. Research of the Possibility of Using Neural Networks to Identify Areas of Interest in Tomographic Data // AIP Conference Proceedings. AIP Publishing LLC. 2020. Vol. 2250. No. 1. P. 020027. DOI: 10.1063/5.0013424
  3. Бессонов В. Б., Ларионов И. А., Ободовский А. В. Особенности разработки программно-аппаратных комплексов для микрофокусной рентгеновской компьютерной томографии // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. № 4. С. 23-33. DOI: 10.25210/Jfop-1904-023033
  4. Bessonov, V. B. et al. An Investigation of Radiation Instability on Reconstruction Quality in Tomography // Journal of Physics: Conference Series (см. в книгах). — Institute of Physics and IOP Publishing Limited. 2017. Vol. 872. P. 012054-012054. DOI: 10.1088/1742-6596/872/1/012054
  5. Bessonov, V. B., Kislov, A. Correction of Ring Artifacts During Tomographic Reconstruction // AIP Conference Proceedings. AIP Publishing LLC. 2020. Vol. 2250. No. 1. P. 020005. DOI: 10.1063/5.0020741
  6. Obodovskiy, A. V., Bessonov, V. B., Larionov I. A. Temperature Deflection of the Anode Part of x-Ray Tube with Imposition Anode During Tomography // AIP Conference Proceedings. AIP Publishing LLC. 2019. Vol. 2089. No. 1. P. 020015. DOI: 10.1063/1.5095744
  7. Obodovskiy, A. V., Bessonov, V. B., Larionov, I. A. Features of the Practical Application of Microfocus x-Ray Tomograph in Biomedical Engineering // AIP Conference Proceedings. AIP Publishing LLC. 2019. Vol. 2140. No. 1. P. 020049. DOI: 10.1063/1.5121974
  8. Otsu, N. A Threshold Selection Method From Gray-Level Histograms // IEEE Trans. Systems, Man and Cybernetics. 1979. Vol. 9. No. 1. P. 62-66.
  9. Грязнов А. Ю. и др. Метод повышения резкости и контрастности деталей рентгеновских изображений // Физические основы приборостроения. 2019. Т. 8. №. 4. С. 34-37. DOI: 10.25210/Jfop-1904-034037

Деление и мультиплексирование сигнала в терагерцовом диапазоне / Signal Division and Multiplexing in the Terahertz Range

Айвазян М. Ц. / Ayvazyan, M.Ts.
Национальный политехнический университет Армении / National Polytechnic University of Armenia
Выпуск в базе РИНЦ
Айвазян М. Ц. Деление и мультиплексирование сигнала в терагерцовом диапазоне // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 4(38). С. 48–53. DOI: 10.25210/jfop-2004-048053
Ayvazyan, M.Ts. Signal Division and Multiplexing in the Terahertz Range // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 4(38). P. 48–53. DOI: 10.25210/jfop-2004-048053


Аннотация: Рассмотрены способы деления сигнала в волноводных устройствах терагерцового диапазона. Известные делители построены на основе сверхразмерных волноводов в виде волноводного тройника либо волноводного креста. Если в диагонали такого креста установить полупрозрачную диэлектрическую пленку или решетку, состоящую из параллельных проводников, то часть мощности будет отводится решеткой (пленкой) в боковой канал. Величина отводимой мощности в случае применения диэлектрической пленки зависит от поляризации падающей волны, его частоты, а также от диэлектрической проницаемости материала диэлектрика и его толщины. В случае решетки уровень отводимой мощности зависит от ориентации проводников решетки, коэффициента заполнения и частоты. Зависимость коэффициентов отражения и прохождения волн от частоты является существенным недостатком таких делителей. Эта характеристика оказывается решающей в случае применения этих делителей для мультиплексирования сигналов. В работе предлагается широкополосный делитель новой конструкции. Делитель выполнен в виде волноводного тройника, который образован двумя состыкованными сверхразмерными квазиоптическими уголками, выполненными на основе металлодиэлектрического волновода квадратного сечения. Общая стенка состыкованных уголков удалена, полученный волновод увеличенного сечения сужается при помощи плавного перехода до размера основного волновода, а квазиоптические зеркала волноводных уголков образуют призму. Проведен расчет потерь сигнала в предлагаемом делителе. Показано, что характеристики разработанного делителя не зависят от частоты и поляризации сигнала. Работа такого устройства подчиняется принципу взаимности. Поэтому, такое устройство позволяет осуществлять мультиплексирование сигнала. Полученные расчетные значения потерь хорошо согласуются с экспериментальными результатами.
Abstract: The methods of signal division in waveguide devices of the terahertz range are considered. There are known dividers which are built on the basis of oversized waveguides in the form of a waveguide tee or waveguide cross. If a dielectric film or a grating consisting of parallel conductors is installed in the diagonal of such cross, the part of the power will be transferred by the grating (film) to the side channel. The magnitude of the power output in the case of applying a dielectric film depends on the polarization of the wave, its frequency, as well as on the dielectric constant of the dielectric material and its thickness. In the case of a grating, the level of power output depends on the orientation of the grating conductors, fill factor and frequency. The dependence of the reflection and transmission coefficients of the waves from the frequency is a significant drawback of such dividers. This characteristic is decisive in the case of using these dividers for signal multiplexing. In this paper, a new design broadband divider is proposed. The divider is made in the form of a waveguide tee, which is formed by two stacked oversized quasi-optical corners made on the basis of a metal-dielectric square waveguide. The common wall of the joined corners is removed, the resulting waveguide of increased cross section is narrowed by a smooth transition to the size of the main waveguide, and the quasi-optical mirrors of the waveguide corners form a prism. The calculation of the signal loss in the proposed divider is done. It is shown that the characteristics of the developed divider are independent of the frequency and polarization of the signal. The operation of such device is subject to the principle of reciprocity. Therefore, such device can be used for multiplexing the signal. The calculated losses are in good agreement with experimental results.
Ключевые слова: металлодиэлектрический волновод, уголок, диэлектрическая пленка, решетка, делитель мощности, мультиплексор, terahertz range, metal-dielectric waveguide, corner, dielectric film, grating, power divider, металлодиэлектрический волновод


Литература / References
  1. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. Пер. с англ. М.: Наука, 1973. 720 c.
  2. Костенко А.А., Хлопов Г.И. Исследование крестообразного разветвления квазиоптических волноводов // Квазиоптическая техника миллиметровых и субмиллиметровых диапазонов волн: Сб. научн. тр. / Ин-т радиофизики и электроники НАН Украины — Харьков. 1989. С. 83-88.
  3. Нефедов Е.И., Сивов А.Н. Электродинамика периодических структур. М.: Наука, 1977. 208 с.
  4. Шестопалов В.П., Литвиненко Л.Н., Масалов С.А., Сологуб В.Г. Дифракция волн на решетках. Харьков: Изд-во ХГУ, 1973. 272 с.
  5. Kostenko, А.А. And Khlopov, G.I. Quasioptical Combiner with One Dimensional Diffraction Gratings // Telecommunications and Radioengineering. 1998. Vol. 55. No 4. P. 45-50. DOI: 10.1615/TelecomRadEng.v52.i11.100
  6. Шаров Г.А. Волноводные устройства сантиметровых и миллиметровых волн. М.: Горячая линия — Телеком, 2016. 639 с.
  7. Айвазян М.Ц., Мартиросян Р.М., Казанцев Ю.Н. Направляющие системы для терагерцового диапазона // Физические основы приборостроения. 2016. Т. 5. № 1. С. 28-35.
  8. Ayvazyan, M.Ts. The Metal Dielectric Waveguides in the Terahertz Range // Proceedings of IEEE 9th International Symposium (MSMW’2016), June 20-24, 2016: Kharkiv. Ukraine. P. 1-3. DOI: 10.1109/MSMW.2016.7538115
  9. Айвазян М.Ц. Направляющие системы для передачи больших мощностей в терагерцовом диапазоне // Известия НАН РА и НПУА. Серия «Технические науки». 2016. Т. 69. № 2. С. 151 — 160.
  10. Каценеленбаум Б.З. Теория нерегулярных волноводов с медленно меняющимися параметрами. М.: Изд. АН СССР, 1961. 216 с.
  11. Мериакри В.В., Матвеев Р.Ф., Ваганов Р.Б. Многоволновые волноводы со случайными нерегулярностями. М.: Сов. радио, 1972. 162 с.
  12. Ayvazyan, M.Ts., Babayan, A. S., Grigoryan, L.N. MIMO OFDM DOa Estimation Algorithm Implementation and Validation Using SDR Platform // Journal of Communications Software and Systems. 2019. Vol. 15. № 1. P. 1 — 8. DOI: 10.24138/Jcomss.v15i1.618

Двумерная задача электромагнитного рассеяния на линзе Микаэляна, два метода решения и особенности фокусировки / Two-Dimensional Problem of Electromagnetic Scattering by Mikaelian Lens, Two Methods of Solution, and Some Features of Focusing

Кушнерёв М. М. / Kushneryov, M.M.
Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет) / Moscow Institute of Physics and Technology
Скобелев С. П. / Skobelev, S.P.
ПАО «Радиофизика»; Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет) / PJSC «Radiophysica»; Moscow Institute of Physics and Technology
Выпуск в базе РИНЦ
Кушнерёв М. М., Скобелев С. П. Двумерная задача электромагнитного рассеяния на линзе Микаэляна, два метода решения и особенности фокусировки // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 4(38). С. 38–47. DOI: 10.25210/jfop-2004-038047
Kushneryov, M.M., Skobelev, S.P. Two-Dimensional Problem of Electromagnetic Scattering by Mikaelian Lens, Two Methods of Solution, and Some Features of Focusing // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 4(38). P. 38–47. DOI: 10.25210/jfop-2004-038047


Аннотация: Рассмотрена двумерная задача рассеяния Е-поляризо-ванной плоской электромагнитной волны на линзе Микаэляна, включая ее обобщенную модификацию с фокусом, расположенным вне линзы на заданном расстоянии от ее поверхности. Задача решается численно с использованием гибридного проекционного метода и метода интегрального уравнения для напряженности электрического поля в линзе. Приводятся и обсуждаются новые результаты, касающиеся особенностей фокусировки поля линзой в зависимости от соотношений между ее параметрами, а также результаты сравнения эффективности двух методов, указанных выше.
Abstract: A two-dimensional problem of scattering of E-polarized plane electromagnetic wave by Mikaelian lens including its generalized modification with the focus located outside the lens at a specified distance from its surface is considered. The problem is solved numerically with use of the hybrid projection method and the method of integral equation for the electric field strength in the lens. A number of new results concerning the features of wave focusing by the lens at different relations between its parameters as well as comparison of effectiveness of the methods used in the analysis are presented and discussed.
Ключевые слова: неоднородная среда, рассеяние электромагнитных волн, линза Микаэляна, численные методы, dielectric cylinder, inhomogeneous media, electromagnetic wave scattering, Mikaelian lens, неоднородная среда


Литература / References
  1. Mikaelian, A.L. Self-Focusing Media with Variable Index of Refraction. // Progress in Optics XVII. North Holland. 1980. DOI: 10.1016/S0079-6638(08)70241-5
  2. Триандафилов Я. Р., Котляр В. В. Фотонно-кристалли-ческая линза Микаэляна // Компьютерная оптика. 2007. Т. 31. № 3. С. 27-31.
  3. Baghdasaryan, T., Geernaert, T., Thienpont, H., Berghmans, F. Photonic Crystal Mikaelian Lenses and Their Potential Use as Transverse Focusing Elements in Microstructured Fibers // IEEE Photonics Journal. 2013. Vol. 5. No. 4. P. 7100512. DOI: 10.1109/JPHOT.2013.2274763
  4. Bor, J., Fuchs, B., Lafond, O., Himdi M. Flat Foam-Based Mikaelian Lens Antenna for Millimeter Wave Applications // Proc. Of the 44th European Microwave Conference. Rome, Italy, 6-9 Oct. 2014. P. 1640-1643. DOI: 10.1109/EuMC.2014.6986768
  5. Фельд Я. Н., Бененсон Л. С. Антенно-фидерные устройства. Ч. 2. М.: Изд. ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, 1959.
  6. Зелкин Е. Г., Петрова Р. А. Линзовые антенны. М.: Советское радио, 1974.
  7. Некрасова Е. С., Скобелев С. П. Модификация гибридного проекционного метода для электродинамического анализа неоднородного диэлектрического цилиндра произвольного поперечного сечения // Радиотехника. 2017. № 10. С. 35-42.
  8. Richmond, J. H. Scattering by a Dielectric Cylinder of Arbitrary Cross Section Shape // IEEE Trans. Antennas Propagat. 1965. Vol. AP- 13. No. 3. P. 334-341. DOI: 10.1109/TAP. 1965.1138427

Конструирование временных сигналов с экспоненциально затухающими атомарными функциями / The Construction of Time Signals with Exponentially Damped Atomic Functions

Ерофеенко В. Т. / Erofeenko, V.T.
Учреждение Белорусского государственного университета «Научно-исследовательский институт прикладных проблем математики и информатики» / Institution of the Belarusian State University «Research Institute of Applied Problems of Mathematics and Informatics»
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
Выпуск в базе РИНЦ
Ерофеенко В. Т., Кравченко В. Ф. Конструирование временных сигналов с экспоненциально затухающими атомарными функциями // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 4(38). С. 30–37. DOI: 10.25210/jfop-2004-030037
Erofeenko, V.T., Kravchenko, V.F. The Construction of Time Signals with Exponentially Damped Atomic Functions // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 4(38). P. 30–37. DOI: 10.25210/jfop-2004-030037


Аннотация: Предложена атомарная функция на основе классической атомарной функции . Получены рекуррентные формулы дифференцирования функции . Вычислена спектральная функция для атомарной функции . Основной результат статьи состоит в построении на основе функции атомарных функций специального вида. Получены временные сигналы, экспоненциально затухающие на временном отрезке с геометрической структурой сигналов, которые используются в технических натурных экспериментах. Для временных экспоненциально затухающих сигналов на основе интегрального преобразования Фурье получены аналитические формулы для действительных и мнимых частей их спектральных функций, представленных через спектральную функцию . По аналогии построены колеблющиеся экспоненциально затухающие временные сигналы с конкретным числом колебаний на временном отрезке сигнала. Доказан ряд теорем, иллюстрирующих свойства и прикладные аспекты построенных атомарных функций. Построенные временные сигналы обезразмерены с введением физически безразмерного времени. Спектральные функции также обезразмерены с введением физически безразмерной частоты. Физически безразмерные сигналы применяются при графическом численном моделировании в случае микросекундной длительности импульсов, используемых в экспериментах.
Abstract: Atomic function based on classical atomic function is introduced. Recurrence formulas for differentiation of function were obtained. Spectral function for atomic function was computed. The main result of the present paper is in construction of atomic functions of a special form based on function. Temporal signals are obtained that exponentially decay over a time interval with a geometric structure of signals that are used in technical field experiments. For temporal exponentially attenuating signals based on the Fourier integral transform, analytical formulas for real and imaginary parts of their spectral functions presented through the spectral function were obtained. Oscillating exponentially decaying time signals with a specific number of oscillations in the signal time interval are constructed by analogy. A number of theorems are proved that illustrate the properties and applied aspects of the constructed atomic functions. The constructed time signals are dimensionless with the introduction of physically dimensionless time. Physically dimensionless signals are used in graphical numerical simulations in the case of microsecond pulse durations used in experiments.
Ключевые слова: экспоненциально затухающие временные сигналы, колеблющиеся экспоненциально затухающие временные сигналы, спектральные функции сигналов, atomic functions, exponentially damped time signal, oscillating exponentially damped time signal, экспоненциально затухающие временные сигналы


Литература / References
  1. Ерофеенко В. Т., Козловская И. С. Аналитическое моделирование в электродинамике. М: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2014. 304 с.
  2. Кравченко В. Ф. Лекции по теории атомарных функций и некоторым их приложениям. М.: Радиотехника, 2003. 512 с. ISBN: 5-93108-019-8
  3. Кравченко В. Ф. Электродинамика сверхпроводящих структур. М.: Физматлит, 2006. 280 с. ISBN: 5-9221-0704-6
  4. Кравченко В. Ф., Рвачёв В. Л. Алгебра логики, атомарные функции и вейвлеты в физических приложениях. М.: Физматлит, 2006. 416 с. ISBN: 5-9221-0752-6
  5. Будунова К. А. Атомарные функции ha(x) в задачах фильтрации. // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 1 (35). С. 12-25. DOI: 10.25210/Jfop-2001-012026
  6. Шапиро Д. Н. Электромагнитное экранирование. Долгопрудный: Изд. Дом «Интеллект», 2010. 120 с.
  7. Лыньков Л. М., Богуш В. А., Глыбин В. П. и др. Гибкие конструкции экранов электромагнитного излучения. Минск: БГУИР, 2000. 284 с.
  8. Ерофеенко В. Т., Бондаренко В. Ф. Взаимодействие экспоненциально затухающих осциллирующих электромагнитных полей с многослойными композитными экранами // Вестник БГУ. Сер. 1. № 1. 2014. C. 62-67.
  9. Бондаренко В. Ф., Ерофеенко В. Т. Экранирование импульсных электромагнитных полей многослойными плоскопараллельными экранами с чередующимися магнитными и немагнитными слоями // Физические основы приборостроения. 2017. Т. 6. № 2. С. 53-66. DOI: 10.25210/Jfop-1702-053066
  10. Ерофеенко В. Т., Бондаренко В. Ф. Экранирование магнитного импульса пленочным многослойным экраном с чередующимися магнитными и немагнитными слоями. // Журнал технической физики. 2017. Т. 87. № 6. С. 831-836. DOI: 10.21883/JTF.2017.06.44503.1903
  11. Ерофеенко В. Т., Громыко Г. Ф., Заяц Г. М. Экранирование импульсных магнитных полей пленочным цилиндрическим экраном с нелинейной магнитной проницаемостью // Современные средства связи: Материалы XXI Международной научно-технической конференции, 20-21 октября 2016 г., Минск Республика Беларусь. — Минск: Белорусская государственная академия связи. 2016. С. 150-151.
  12. Ерофеенко В. Т., Бондаренко, В. Ф. Искажение узкополосных электромагнитных сигналов при прохождении через биизотропный экран // Электродинамика ИНФО. 2013. № 6. С. 176-180.
  13. Ерофеенко В. Т., Кравченко В. Ф., Юрин А. В. Численное исследование распространения в пространстве радиоимпульса электрического диполя // Физические основы приборостроения. 2014.Т. 3. № 2. С. 74-80.
  14. Грабчиков С. С., Труханов А. В., Солобай А. А., Ерофеенко В. Т., Василенков Н. А. Эффективность магнитостатического экранирования цилиндрическими оболочками // Известия НАН Беларуси. Сер. физ.-тех. наук. 2015. № 4. С. 101-114.
  15. Grabchikov, S. S., Trukhanov, A. V., Trukhanov, S. V., Kazakevich, I. S., Solobay, A. A., Erofeenko, V. T., Vasilenkov, N. А., Volkova, O. S., and Shakin, A. Effectiveness of the Magnetostatic Shielding by the Cylindrical Shells // J. Of Magnetismand Magnetic Materials. 2016. No. 398. P. 49-53. DOI: 10.1016/j.Jmmm.2015.08.122

Алгоритм приема широкополосных сигналов при распространении по трансионосферным линиям / The Algorithm for Reception of Broadband Signals Propagated Through Transionosphere Channels

Батанов В. В. / Batanov, V.V.
Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН / Fryazinsky branch of the Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of the Russian Academy of Sciences
Назаров Л. Е. / Nazarov, L.E.
Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН / Fryazinsky branch of the Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of the Russian Academy of Sciences
Выпуск в базе РИНЦ
Батанов В. В., Назаров Л. Е. Алгоритм приема широкополосных сигналов при распространении по трансионосферным линиям // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 4(38). С. 24–29. DOI: 10.25210/jfop-2004-024029
Batanov, V.V., Nazarov, L.E. The Algorithm for Reception of Broadband Signals Propagated Through Transionosphere Channels // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 4(38). P. 24–29. DOI: 10.25210/jfop-2004-024029


Аннотация: Приведены методы описания искажений цифровых сигналов при их распространении по трансионосферным линиям передачи, основанные на методах линейной фильтрации. Приведено описание алгоритма компенсации данных искажений на основе использования пилот-сигнала и формирования обратного линейного фильтра. Путем компьютерного моделирования этого алгоритма показана возможность практически полной компенсации рассматриваемых искажений широкополосных сигналов.
Abstract: Methods for describing distortions of digital signals due to influence of transionosphere lines based on linear filtering methods are presented. The description of the algorithm for compensation of these distortions based on the use of a pilot-signal and the formation of an inverse linear filter is given. By means of computer simulation of this algorithm, the possibility of almost complete compensation of the considered distortions of wideband signals of systems is shown.
Ключевые слова: сигналы, искажения сигналов, компенсация искажений, вероятность ошибочного приема, ionosphere channels, broadband signals, signal distortions, algorithm, сигналы


Литература / References
  1. Спутниковая связь и вещание: справочник. Под ред. Кантора Л. Я. М.: Радио и связь, 1997. 528 с.
  2. Колосов М. А., Арманд Н. А., Яковлев О. И. Распространение радиоволн при космической связи. М.: Связь, 1969. 156 с.
  3. Арманд Н. А. Распространение широкополосных сигналов в дисперсионных средах. // Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48. № 9. С. 1045-1057.
  4. Яковлев О. И., Якубов В. П., Урядов В. П., Павельев А. Г. Распространение радиоволн. М.: ЛЕНАНД, 2009. 496 с.
  5. Назаров Л. Е., Батанов В. В. Вероятностные характеристики обнаружения радиоимпульсов при распространении по ионосферным линиям спутниковых линий связи. // Радиотехника и электроника. 2017. Т. 62. № 9. С. 1-9. DOI: 10.7868/S0033849417090169
  6. Назаров Л. Е., Батанов В. В. Анализ искажений радиоимпульсов при распространении по ионосферным линиям передачи спутниковых систем связи. // Электромагнитные волны и электронные системы. 2016. Т. 21. № 5. С. 37-45.
  7. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Пер. с англ. М.: Издательский дом “Вильямс”, 2003. 1104 c.
  8. Гинзбург В. Л. Распространение электромагнитных волн в плазме. М.: Наука, 1967. 688 с.
  9. Ionospheric Propagation Data and Prediction Methods Required for the Design of Satellite Services and Systems. Recommendation ITU-R P. 531-11 (01/2012).

Вероятностные характеристики приема сигналов с замиранием при распространении по спутниковым ионосферным радиолиниям / The Error-Performances of Fading Signals Propagated Through the Ionospheric Satellite Channels

Назаров Л. Е. / Nazarov, L.E.
Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН / Fryazinsky branch of the Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of the Russian Academy of Sciences
Смирнов В. М. / Smirnov, V.M.
Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН / Fryazinsky branch of the Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of the Russian Academy of Sciences
Выпуск в базе РИНЦ
Назаров Л. Е., Смирнов В. М. Вероятностные характеристики приема сигналов с замиранием при распространении по спутниковым ионосферным радиолиниям // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 4(38). С. 18–23. DOI: 10.25210/jfop-2004-018023
Nazarov, L.E., Smirnov, V.M. The Error-Performances of Fading Signals Propagated Through the Ionospheric Satellite Channels // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 4(38). P. 18–23. DOI: 10.25210/jfop-2004-018023


Аннотация: Рассмотрены статистические модели узкополосных спутниковых ионосферных радиолиний, определяющих возникновение помех мультипликативного характера (замирания сигналов) за счет случайных временных и пространственных флуктуаций электронной плотности ионосферных неоднородностей. Разработана методика оценивания вероятности ошибочного приема цифровых сигналов с фазовой манипуляцией при приеме с использованием моделей замираний сигналов. Произведены численные оценки энергетических потерь по отношению к распространению в свободном пространстве с использованием приведенной методики.
Abstract: The focus of this paper is directed towards the development and investigation of the satellite ionospheric channels that determined multiplicative noise (signal fading). Ionospheric signal fading (signal scintillations) is the rapid modification of radio waves caused by small time-scale structures and space-scale in the Earth’s ionosphere. The technique of error-performance evaluation for those channels with fading was developed for digital signals with phase-shift keying. The quantitative estimates of signal/noise degradation due to ionosphere influence are implemented with help of developed the technique of error-performance evaluation.
Ключевые слова: сигналы, замирания сигналов, распределение Релея-Райса, вероятность ошибочного приема, ionosphere, signal, signal fading, Rayleigh-Rice distribution, сигналы


Литература / References
  1. Спутниковая связь и вещание: справочник. Под ред. Кантора Л. Я. М.: Радио и связь, 1997. 528 с.
  2. Назаров Л. Е., Антонов Д. В., Батанов В. В., Зудилин А. С., Смирнов В. М. Модели сцинтилляции сигналов при распространении по ионосферным спутниковым радиолиниям // Радиоэлектроника. Наносистемы. Информационные технологии. 2019. Т. 11. № 1. С. 57-64. DOI: 10.17725/Rensit.2019.11.057
  3. Crane, R. K. Ionospheric Scintillation // Proceeding of IEEE. 1977. Vol. 2. P. 180-199. DOI: 10.1109/PROC.1977.10456
  4. Rino, C. L. The Theory of Scintillation with Applications in Remote Sensing. John Wiley & Sons, 2011. 244 p. ISBN: 978-0-470-64477-5
  5. Арманд Н. А. Распространение широкополосных сигналов в дисперсионных средах // Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48. № 9. С. 1045-1057.
  6. Назаров Л. Е., Батанов В. В. Анализ искажений радиоимпульсов при распространении по ионосферным линиям передачи спутниковых систем связи // Электромагнитные волны и электронные системы. 2016. Т. 21. № 5. С. 37-45.
  7. Колосов М. А., Арманд Н. А., Яковлев О. И. Распространение радиоволн при космической связи. М.: Связь, 1969. 156 с.
  8. Ionospheric Propagation Data and Prediction Methods Required for the Design of Satellite Services and Systems. Recommendation ITU-R P. 531-11 (01/2012).
  9. Яковлев О. И., Якубов В. П., Урядов В. П., Павельев А. Г. Распространение радиоволн. М.: ЛЕНАНД, 2009. 496 с.
  10. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Пер. с англ. М.: Издательский дом “Вильямс”, 2003. 1104 c.

Нелинейная поверхностная проводимость графена: формулы и экспериментальные данные / Nonlinear Surface Conductivity of Graphene: Formulas and Experimental Data

Черепанов В. В. / Cherepanov, V. V.
Южный федеральный университет / Southern Federal University
Выпуск в базе РИНЦ
Черепанов В. В. Нелинейная поверхностная проводимость графена: формулы и экспериментальные данные // Физические основы приборостроения. 2020. Т. 9. № 4(38). С. 2–17. DOI: 10.25210/jfop-2004-002017
Cherepanov, V. V. Nonlinear Surface Conductivity of Graphene: Formulas and Experimental Data // Physical Bases of Instrumentation. 2020. Vol. 9. No. 4(38). P. 2–17. DOI: 10.25210/jfop-2004-002017


Аннотация: Нелинейное поведение графена находит широкое применение при моделировании устройств, использующих процессы генерации третьей гармоники и четырехволнового смешения. Для их описания часто используют нелинейную поверхностную проводимость третьего порядка. Статья представляет собой обзор наиболее важных формул, для ее вычисления. Показано, что в реальных системах необходим учет эффектов влияния химического потенциала графена, процессов рассеяния и конечной температуры. Обозначены области применимости полных и приближенных выражений, которые показывают хорошее соответствие с имеющимися экспериментальными данными.
Abstract: The nonlinear behavior of graphene is widely used in modeling devices that use third-harmonic generation and four-wave mixing processes. Third-order nonlinear surface conductivity is often used to describe them. This article provides an overview of the most important formulas for conductivity calculating. It is shown, that in real systems the effects of the graphene chemical potential, scattering processes and finite temperature must be taken into account. The areas of applicability of complete and approximate expressions were identified, which showed a good agreement with the experimental data available.
Ключевые слова: нелинейная проводимость, третья гармоника, ТГц, оптика, резонанс, graphene, nonlinear condu…, third harmonic, THz, optics, нелинейная проводимость


Литература / References
  1. Xia, F., Yan, H., and Avouris, P. The Interaction of Light and Graphene: Basics, Devices, and Applications // Proc. IEEE. 2013. Vol. 101. No. 7. P. 1717-1731. DOI: 10.1109/JPROC.2013.2250892
  2. Mikhailov, S.A. Non-Linear Electromagnetic Response of Graphene // EPL. 2007. Vol. 79. No. 2. P. 27002. DOI: 10.1209/0295-5075/79/27002
  3. Mikhailov, S.A., Ziegler, K. Nonlinear Electromagnetic Response of Graphene: Frequency Multiplication and the Self-Consistent-Field Effects // Journal of Physics: Condensed Matter. 2008. Vol. 20. No. 38. P. 256 — 259. DOI: 10.1088/0953-8984/20/38/384204
  4. Dragoman, M., Neculoiu, D., Deligeorgis, G. et al. Millimeter-Wave Generation Via Frequency Multiplication in Graphene // Applied Physics Letters. 2010. Vol. 97. No. 9. P. 093101-3. DOI: 10.1063/1.3483872
  5. Hendry, E., Hale, P.J., Moger, J. et al. Coherent Nonlinear Optical Response of Graphene // Physical Review Letters. 2010. Vol. 105. No. 9. P. 097401. DOI: 10.1103/PhysRevLett.105.097401
  6. Hafez, H.A., Turchinovich, D., Bonn, M. et al. Terahertz Nonlinear Optics of Graphene: From Saturable Absorption to High-Harmonics Generation // Adv. Opt. Materials. 2019. Vol. 7. No. 19. P. 1900771. DOI: 10.1002/Adom.201900771
  7. Wu, R., Zhang, Y., Yan, S. et al. Purely Coherent Nonlinear Optical Response in Solution Dispersions of Graphene Sheets // Nano Letters. 2011. Vol. 11. No. 12. P. 5159-5164. DOI: 10.1021/nl2023405
  8. Zhang, H., Virally, S., Bao, Q. et al. Z-Scan Measurement of the Nonlinear Refractive Index of Graphene // Optics Letters. 2012. Vol. 37. No. 11. P. 1856-1858. DOI: 10.1364/OL.37.001856
  9. Kumar, N., Kumar, J., Gerstenkorn, C. et al. Third Harmonic Generation in Graphene and Few-Layer Graphite Films // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2013. Vol. 87. No. 12. P. 121406. DOI: 10.1103/PhysRevB.87.121406.
  10. Hong, S.-Y., Dadap, J.I., Osgood, Jr. et al. Optical Third-Harmonic Generation in Graphene // Physical Review X. 2013. Vol. 3. No. 2. P. 021014. DOI: 10.1103/PhysRevX.3.021014.
  11. Soavi, G., Wang, G., Purdie, D.G. et al. Broadband, Electrically Tunable Third Harmonic Generation in Graphene // Nature Nanotechnology. 2018. Vol. 13. No. 7. P. 583-588. DOI: 10.1038/s41565-018-0145-8
  12. Dremetsika, E., Kockaert, P. Enhanced Optical Kerr Effect Method for a Detailed Characterization of the Third Order Nonlinearity of 2D Materials Applied to Graphene // Phys. Rev. B. 2017. Vol. 96. No. 23. P. 235422. DOI: 10.1103/PhysRevB.96.235422.
  13. Dremetsika, E., Dlubak, B., Gorza, S.-P. et al. Measuring the Nonlinear Refractive Index of Graphene Using the Optical Kerr Effect Method // Opt. Lett. 2016. Vol. 41. No. 14. P. 3281-3284. DOI: 10.1364/OL.41.003281.
  14. Kundys, D., Marshall, O.P., Rodriguez, F., et al. Nonlinear Light Mixing by Graphene Plasmons // Nano Letters. 2018. Vol. 18. No. 1. P. 282-287. DOI: 10.1021/Acs.Nanolett.7b04114.
  15. Gu, T., Petrone, N., McMillan, J. F. et al. Regenerative Oscillation and Four-Wave Mixing in Graphene Optoelectronics // CLEO: Science and Innovations 2012. San Jose. California. United States. 6-11 May 2012. DOI: 10.1038/Nphoton.2012.147.
  16. Hafez, H. A., Kovalev, S., Deinert, J.-C. et al. THz Nonlinear Response of Landau — Quantized Graphene // CLEO: APlications and Technology 2018. San Jose. California. United States. 13-18 May 2018. ISBN: 978-1-943580-42-2.
  17. König-Otto, J. C., Wang, Y., Belyanin, A. et al. THz Nonlinear Response of Landau-Quantized Graphene // CLEO: QELS_Fundamental Science 2017. San Jose. California. United States. 14-19 May 2017. ISBN: 978-1-943580-27-9
  18. Alexander, K., Savostianova, N. A., Mikhailov, S. A. et al. Electrically Tunable Optical Nonlinearities in Graphene-Covered SiN Waveguides Characterized by Four-Wave Mixing // ACS Photonics. 2017. Vol. 4. No. 12. P. 3039-3044. DOI: 10.1021/Acsphotonics.7b00559
  19. Dean, J. J., Van Driel, H. M. Second Harmonic Generation From Graphene and Graphitic Films // Applied Physics Letters. 2009. Vol. 95. No. 26. P. 261910-3. DOI: 10.1063/1.3275740.
  20. Dean, J. J., Van Driel, H. M. Graphene and Few-Layer Graphite Probed by Second-Harmonic Generation: Theory and Experiment // Physical Review B: Condensed Matter and Materials Physics. 2010. Vol. 82. No. 12. P. 125411. DOI: 10.1103/PhysRevB.82.125411
  21. Glazov, M. M., Ganichev, S. D. High Frequency Electric Field Induced Nonlinear Effects in Graphene // Physics Reports. 2014. Vol. 535. No. 15 P. 101-138. DOI: 10.1016/j.Physrep.2013.10.003
  22. Lin, I-T., Fan, C., and Liu, J.-M. Propagating and Localized Graphene Surface Plasmon Polaritons on a Grating Structure // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 2017. Vol. 23. No. 1. P. 4600704. DOI: 10.1109/JSTQE.2016.2596262
  23. Luo, X., Qiu, T., Ni, Z., and Lu, W. Plasmons in Graphene: Recent Progress and Applications // Materials Science and Engineering: R Reports. 2013. Vol. 74. No. 11. P. 351-376. DOI: 10.1016/j.Mser.2013.09.001
  24. Jadidi, M. M., Murphy, T. E., Mittendorff, M. et al. Nonlinear Terahertz Absorption of Graphene Plasmons // Nano Letters. 2016. Vol. 16. No. 4. P. 2734-2738. DOI: 10.1021/Acs.Nanolett.6b00405
  25. Lin, X., Chen, H., Xu, Y. et al. Unidirectional Surface Plasmons in Nonreciprocal Graphene // New Journal of Physics. 2013. Vol. 15. P. 113003. DOI: 10.1088/1367-2630/15/11/113003
  26. Linder, J., Halterman, K. Graphene-Based Extremely Wide-Angle Tunable Metamaterial Absorber // Scientific Reports. 2016. Vol. 6. P. 31225. DOI: 10.1038/Srep31225
  27. Ooi, K.J.A., Leong, P.C., Ang, L.K., Tan, D.T.H. All-Optical Control on a Graphene-on-Silicon Waveguide Modulator // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. No. 1. P. 12748. DOI: 10.1038/s41598-017-13213-6
  28. Zhong, S., Lu, Y., Li, C. et al. Tunable Plasmon Lensing in Graphene-Based Structure Exhibiting Negative Refraction // Scientific Reports. 2017. Vol. 7. P. 41788. DOI: 10.1038/Srep41788
  29. Ooi, K.J.A., Chu, H.S., Bai, P., Ang, L.K. Mid-Infrared Active Graphene Nanoribbon Plasmonic Waveguide Devices // Journal of the Optical Society of America B: Optical Physics. 2013. Vol. 30. No. 12. P. 3111-3116. DOI: 10.1364/JOSAB.30.003111
  30. Low, T., Avouris, P. Graphene Plasmonics for Terahertz to Mid-Infrared Applications // ACS Nano. 2014. Vol. 8. No. 2. P. 1086-1101. DOI: 10.1021/nn406627u.
  31. Mikhailov, S. Nonlinear Electrodynamic Properties of Graphene and Other Two-Dimensional Materials // Sensors & Transducers. 2018. Vol. 225. No. 9. P. 25-35
  32. Guo, T., Jin, B., and Argyropoulos, C. Hybrid Graphene-Plasmonic Gratings to Achieve Enhanced Nonlinear Effects at Terahertz Frequencies // Phys. Rev. AP. 2019. Vol. 11. No. 2. P. 024050. DOI: 10.1103/PhysRevApplied.11.024050
  33. Jin, B., Guo, T., and Argyropoulos, C. Enhanced Third Harmonic Generation with Graphene Metasurfaces // Journal of Optics. 2017. Vol. 19. No. 9. P. 094005. DOI: 10.1088/2040-8986/aa8280
  34. B. Jin and C. Argyropoulos. Nonlinear Graphene Metasurfaces with Advanced Electromagnetic Functionalities // Proceedings of SPIE — the International Society for Optical Engineering 16, Design, Materials Fabrication, Characterization, and APlications. 2018. P. 107221R. DOI: 10.1117/12.2319878
  35. Linder, J., Halterman, K. Dynamical Tuning Between Nearly Perfect Reflection, Absorption, and Transmission of Light Via Graphene/Dielectric Structures // Scientific Reports. 2016. Vol. 6. P. 38141. DOI: 10.1038/Srep38141.
  36. Boyd, R.W. Nonlinear Optics // San Diego. CA: Academic Press. 2008.
  37. Воронин В. Г., Наний О. Е. Основы нелинейной волоконной оптики: учебное пособие. М.: Университетская книга, 2011. 128 c. ISBN: 978-5-91304-212-5
  38. Cheng, J. L., Vermeulen, N., and Sipe, J. E. Third Order Optical Nonlinearity of Graphene // New J. Phys. 2014. Vol. 16. P. 053014. DOI: 10.1088/1367-2630/16/5/053014
  39. Mikhailov, S. A. Quantum Theory of the Third-Harmonic Generation in Graphene // Physical Review B. 2014. Vol. 90. No. 24. P. 241301. DOI: 10.1103/PhysRevB.90.241301
  40. Cheng, J. L., Vermeulen, N., Sipe, J. E. Third Order Nonlinearity of Graphene: Effects of Phenomenological Relaxation and Finite Temperature // Phys. Rev. B. 2015 Vol. 91. No. 23 P. 235320. DOI: 10.1103/PhysRevB.91.235320
  41. Pitilakis, A., Chatzidimitriou, D., Kriezis, E. E. Theoretical and Numerical Modeling of Linear and Nonlinear Propagation in Graphene Waveguides // Opt Quant Electron. 2016. Vol. 48. P. 243. DOI: 10.1007/s11082-016-0510-5
  42. Shareef, S., Ang, Y.S., Zhang, C. Room-Temperature Strong Terahertz Photon Mixing in Graphene // J. Opt. Soc. Am. B: Opt. Phys. 2012. Vol. 29. No. 3. P. 274. DOI: 10.1364/JOSAB.29.000274
  43. Ghayoor, R., Keshavarz, A. Transmission Properties of the Periodic Structures Based on Graphene Nonlinear Optical Conductivity in a Terahertz Field // International Journal of Optics and Photonics. 2019. Vol. 13. No. 1. P. 35 — 42. DOI: 10.29252/Ijop.13.1.35.
  44. Smirnova, D. A., Shadrivov, I. V., Kivshar, Y. S., and Smirnov, A. I. Dissipative Plasmon-Solitons in Multilayer Graphene // Laser &Photonics Reviews. 2014. Vol. 8. No. 2. P. 291 — 296. DOI: 10.1002/Lpor.201300173
  45. Gorbach, A.V. Nonlinear Graphene Plasmonics: Amplitude Equation // Phys. Rev. A. 2013. Vol. 87. No. 1. P. 013830. DOI: 10.1103/PhysRevA.87.013830
  46. Chatzidimitriou, D., Pitilakis, A., and Kriezis, E. E. Rigorous Calculation of Nonlinear Parameters in Graphene-Comprising Waveguides // J. AP. Phys. 2015. Vol. 118. No. 2. P. 023105. DOI: 10.1063/1.4926501
  47. Hanson, G. W. Dyadic Green’s Functions and Guided Surface Waves for a Surface Conductivity Model of Graphene // Journal of Applied Physics. 2008. Vol. 103. P. 064302. DOI: 10.1063/1.2891452
  48. Mikhailov, S. A. Quantum Theory of the Third-Order Nonlinear Electrodynamic Effects of Graphene // Physical Review B. 2016. Vol. 93. No. 8. P. 085403. DOI: 10.1103/PhysRevB.93.085403
  49. Savostianova, N. A., Mikhailov, S. A. Third Harmonic Generation From Graphene Lying on Different Substrates: Optical-Phonon Resonances and Interference Effects // Optics Express. 2017. Vol. 25. No. 4. P. 3268-3285. DOI: 10.1364/OE.25.003268
  50. Savostianova, N. A., Mikhailov, S. A. Giant Enhancement of the Third Harmonic in Graphene Integrated in a Layered Structure // Applied Physics Letters. 2015. Vol. 107. No. 18. P. 181104. DOI: 10.1063/1.4935041
  51. Xenogiannopoulou, E., Aloukos, P., Couris, S. et al. Third-Order Nonlinear Optical Properties of Thin Sputtered Gold Films // Optics Communications. 2007. Vol. 275. No. 1. P. 217-222. DOI: 10.1016/j.Optcom.2007.02.059
  52. Marini, A., Conforti, M., Della Valle, G. et al. Ultrafast Nonlinear Dynamics of Surface Plasmon Polaritons in Gold Nanowires Due to the Intrinsic Nonlinearity of Metals // New J. Phys. 2013. Vol. 15. No. 1. P. 013033. DOI: 10.1088/1367-2630/15/1/013033
  53. Hafez, H. A., Kovalev, S., Deinert, J.-C. et al. Room-Temperature THz High Harmonics Generation in Graphene // CLEO: QELS_Fundamental Science 2018. San Jose. California. United States. 13-18 May 2018. DOI: 10.1364/CLEO_AT.2018.JTh5A.3