В данном учебнике рассмотрены предмет изучения геомеханики и ее роль на современном этапе освоения месторождений, выделены факторы, определяющие состав, структуру, строение, состояние и характеристики горных пород и массивов, даны их определения. Впервые структура дисциплины содержит разделение на два раздела статические и динамические процессы. В первом разделе приведено понятие тензора напряжений и деформаций в горном массиве, дана характеристика методов изучения физико-механических свойств пород и массивов, их напряженно-деформированного состояния в натурных и лабораторных условиях, представлены современные теории прочности твердого тела, гипотезы горного давления, а также методы математико-механического моделирования массивов горных пород. Большое внимание в пособии уделено закономерностям распределения напряжений в зоне влияния одиночных выработок в зависимости от характеристик массива, в котором проведены выработки. Во втором разделе рассматривается характер колебаний и землетрясений в горном массиве, воздействие на горный массив взрыва, горные удары и условия их возникновения, а также внезапные прорывы воды, выбросы пород и газа.??Учебник подготовлен в соответствии с программой профессионального модуля, которая является частью основной, профессиональной образовательной программы, в соответствии с ФГОС по направлению подготовки «Горное дело», и может быть использован в дополнительном образовании и профессиональной подготовке работников в области горной отрасли при наличии среднего (полного) общего образования.

Рассматриваются основные принципы расчета и конструирования твердотельных импульсных оптических квантовых генераторов на современном уровне лазерного приборостроения. Излагаются методы расчета элементов, схем и узлов, необходимые при разработке оптических квантовых генераторов. Приводятся данные по различным оптическим. радиоэлектронным и теплотехническим элементам. Большое место уделяется рассмотрению схем и конструкций основных оптико-механических, радиоэлектронных и теплотехнических узлов оптических квантовых генераторов. Сообщаются сведения по выпускаемым промышленностью приборам. Значительная часть приборов и схем описывается впервые.Книга ориентирована на широкий круг специалистов. занимающихся разработкой, конструированием и применением оптических квантовых генераторов. Она может быть полезна научным работникам, преподавателям и студентам вузов.

Chemical sensors and chemical biosensors are becoming more and more indispensable tools in life science, medicine, chemistry and biotechnology. The series covers exciting sensor-related aspects of chemistry, biochemistry, thin film and interface techniques, physics, including opto-electronics, measurement sciences and signal processing. The single volumes of the series focus on selected topics and will be edited by selected volume editors. The Springer Series on Chemical Sensors and Biosensors aims publish state-of-the-art articles that can serve as invaluable tools for both practitioners and researchers active in this highly interdisciplinary field. The carefully edited collection of papers ineach volume will give continuous inspiration for new research and will point to existing new trends and brand new applications.

Книга посвящена компьютерному синтезу дифракционных оптических элементов (ДОЭ) с широкими функциональными возможностями преобразования лазерного излучения и исследования свойств волновых полей, полученных в результате такого преобразования. Рассмотрены методы решения обратных задач дифракции: приближение геометрической оптики и скалярное приближение теории дифракции, а также методы теории электромагнитного поля. Основное внимание уделено анализу дифракции электромагнитной волны на элементах микрооптики и дифракционных решетках. Рассмотрены новые типы ДОЭ, формирующие лазерные пучки с замечательными свойствами: лазерные пучки сохраняют свою структуру, вращаются или периодически самовоспроизводятся. Такие лазерные пучки используются при оптическом манипулировании микрообъектами. Рассмотрены также ДОЭ на алмазных пленках, которые используются для преобразования мощного лазерного инфракрасного излучения. В книге много иллюстративного материала, приведены результаты численного моделирования и экспериментов с синтезированными ДОЭ. Для студентов старших курсов специальностей: прикладные математика и физика, прикладная математика и информатика, оптика, а также для аспирантов и специалистов, работающих в соответствующих областях.

Книга, написанная всемирно известными специалистами, представляет собой вводный курс в быстроразвивающуюся и охватывающую новые сферы приложений область волоконно-оптических датчиков. В каждом из трех разделов - "Основные компоненты", "Технология" и "Приложения" - приводятся отдельные примеры основных достижений в этой области. Вместе они предоставляют инженерам, научным работникам. студентам старших курсов и аспирантам возможность составить полное впечатление о волоконно-оптических датчиках. Книга может использоваться в качестве пособия при чтении учебных курсов, а также на промышленных семинарах по волоконно-оптическим датчикам.

Изложены основные понятия и теоретические основы методов контроля и измерения параметров волоконно-оптичесикх линий передачи. Рассмотрены принципы построения и метрического обеспечения данных средств измерений. Приведены методики измерений, а также методы и средства удаленного тестирования линий передачи.

Монография посвящена проблеме оптимального приема оптических сигналов. На основе положений общей теории статистического оценивания по критерию максимального правдоподобия найдены алгоритмы получения оптимальных оценок параметров оптических сигналов и выведены выражения для границ Рао-Крамера, определяющих качество получаемых оценок. Поставленная задача решена для трех основных способов фотодетектирования (подсчет числа эмитированных фотоэлектронов на заданном интервале времени, фиксация моментов эмиссии каждого из них и аналоговый прием) на примере оптических гауссовых видеоимпульсов, имитирующих сигналы систем световолоконной связи, устройств CD и DVD памяти, музыки и видео, а также модулированных оптических импульсов, соответствующих сигналам лазерных доплеровских измерительных систем. В отличие от многих книг и статей, посвященных оптимальным оценкам, здесь учитывается такая неприятная помеха как неизбежный дробовой шум, дисперсия которого зависит от интенсивности самого оптического сигнала. Книга отвечает интересам специалистов в области световолоконной связи, оптической интерферометрии, лазерной локации, оптической памяти, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Рассматриваются методы и средства оптических измерений и исследований, способы определения порогов чувствительности и характеристик точности методов и аппаратуры. Показаны инновационные направления в оптических измерениях и исследованиях оптических систем, включающие анализ и синтез новых схемных решений копьютеризированной аппаратуры для исследования аберраций и ошибок оптических систем и поверхностей, методов и аппаратуры для определения характеристик качества изображения.

Монография посвящена рассмотрению принципов функционирования и наиболее актуальных проблем практической реализации измерительных устройств на базе волоконно-оптических интерферометров. Первая часть содержит описание базовых принципов функционирования волоконных интерферометрических измерительных устройств, анализ обобщенных выражений для сигналов интерферометров разных типов в случае высококогерентных и низкокогерентных источников, передаточных и спектральных передаточных функции интерферометров, свойств интерференционных сигналов при модуляции разности фаз интерферирующих лучей.

Книга посвящена проблемам использования адаптивной оптики для астрономических приложений. В основе лежат оригинальные работы авторов по исследованию адаптивной фазовой коррекции турбулентных искажений оптических изображений, формируемых астрономическими телескопами при использовании искусственного опорного источника - лазерной опорной звезды. Для научных сотрудников, специализирующихся в области атмосферной адаптивной оптики, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.

Рассмотрен широкий круг вопросов, посвященных сведениям о методах расчета спектральных характеристик многослойных систем, образованных прозрачными, непрозрачными и слабо поглощающими слоями. Большое внимание уделено оптическим характеристикам однослойных, двухслойных, трехслойных и многослойных систем. Дано представление о влиянии угла наклона падающего излучения на характер изменения спектральных коэффициентов отражения и пропускания. Учебник предназначен для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки "Оптотехника", "Лазерная техника и лазерные технологии", "Фотоника и оптоинформатика" и другим физическим и технологическим направлениям подготовки.

Изучены трибологические аспекты наноструктурирующего выглаживания стальных поверхностей деформирующим индентором, связанные с обоснованием выбора материала индентора и смазочно-охлаждающей технологической среды по критериям величины коэффициента трения в контакте «индентор - обрабатываемая деталь» и отсутствия признаков адгезионного схватывания и усталостных микротрещин, а также с установлением эффективности применения наноструктурирующего выглаживания для улучшения трибологических свойств сталей. Показаны перспективы использования инденторов из синтетического алмаза и плотного нитрида бора при реализации наноструктурирующего выглаживания коррозионностойкой стали 20X13 и цементированной стали 20Х. Установлено повышение наноструктурирующим выглаживанием сопротивления конструкционных сталей изнашиванию в условиях абразивного воздействия и трения скольжения в различных средах (смазка, вода, воздух, аргон) за счет ограничения процессов микрорезания, пластического оттеснения, усталостно-окислительного изнашивания и адгезионного схватывания.

Развитие технологии микроструктурированных световодов приводит к возникновению нового поколения волоконно-оптических устройств и систем — оптических преобразователей частоты, генераторов широкополосного излучения, источников сверхкоротких световых импульсов, новых сенсорных систем. Микроструктурированные световоды этого типа привели к революционному прорыву в оптической метрологии, позволили разработать и создать новые компактные высокоэффективные источники сверхкоротких импульсов, преобразователи частоты, новые лазерные микроскопы, эндоскопы и системы для оптической когерентной томографии. Настоящая книга посвящена изучению физических механизмов высокоэффективного спектрального и временного преобразования лазерного излучения в микроструктурированных световодах, а также обсуждению путей создания новых источников и преобразователей частоты излучения на их основе. Дан обзор наиболее значимых успехов в области оптической физики и достижений оптических технологий последних лет, связанных с использованием микроструктурированных световодов.

На основе базовых положений электродинамики разработана самосогласованная теория возбуждения и связи волноводных мод, применимая к любым (закрытым и открытым) волноведущим структурам. Рассмотрены волноведущие структуры, содержащие в своем составе среды с изотропными, анизотропными и бианизотропными свойствами. Рассмотрение проводилось с учётом диссипации энергии в этих средах. В качестве приложения общей теории рассмотрены пленарные оптические волноводы, используемые в интегральной оптике, электрооптике, акустооптике и магнитооптике. Коэффициенты модальной связи получаются как частный случай общих выражений, учитывающих статистические и динамические параметрические возмущения в применении к направляемым и излучательным модам открытых диэлектрических волноводов. Результаты двух последних глав могут служить основой для разработки прикладных программ численного расчета разнообразных устройств волноводной оптики. Книга предназначена студентам, аспирантам и преподавателям вузов, а также специалистам в области теоретической и прикладной электродинамики, интегральной оптики, акустооптики, электрооптики и магнитооптики.