В монографии изложены основы теории систем в оптике рассеивающих сред. Обсуждаются вопросы применения приближенных методов решения уравнения переноса излучения и метода Монте-Карло для описания каналов с рассеянием в оптико-электронных комплексах лазерного зондирования, локации, связи и в системах видения. Рассмотрены основные закономерности переноса одномерных и двумерных (изображения) оптических сигналов через однородные, стратифицированные, детерминированные и случайно-неоднородные атмосферно-оптические каналы. Особое внимание уделено исследованию влияния микрофизических свойств дисперсных сред на характеристики каналов с рассеянием. В рамках малоуглового приближения теории переноса рассмотрены вопросы оптической диагностики дисперсного состава и пространственной структуры рассеивающих сред. Для научных сотрудников, аспирантов, инженеров, студентов по специальностям "оптика рассеивающих сред", "разработка оптико-электронных комплексов".

Изложены общая теория и технические пути построения изображающих оптико-электронных систем нового типа - локационных лазерных систем видения, предназначенных для наблюдения дистанционных объектов при недостаточной естественной освещенности или в ночное время. Представлены современные методы анализа процесса формирования изображения в рассеивающих и случайно-неоднородных средах, основанные на синтезе теорий линейных систем и переноса излучения. Приведены оригинальные методики расчета основных параметров систем активного видения и характеристик воспроизводимого на экране монитора изображения, учитывающие специфические свойства зрительного анализатора оператора. Рассмотрен специальный класс локационных лазерных систем, предназначенных для обнаружения световозвращателей. Исследована возможность формирования изображений активными системами видения в сильно рассеивающих средах. Описаны экспериментальные образцы систем видения, обсуждены результаты экспериментальных исследований и выработаны рекомендации на проведение проектирования. Часть материалов монографии соответствует курсу лекций, который авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в областях лазерной локации и оптико-электронных изображающих систем, а также для студентов технических университетов, обучающихся по направлению «Оптотехника».

Многие задачи обработки информации не могут быть решены без привлечения оптических методов. Преобразование света в оптических системах изучается с использованием закономерностей, управляющих работой линейных колебательных систем. Вопросы дифракции и формирования оптического изображения, а также принципы пространственной фильтрации и оптической обработки информации рассмотрены на основе естественного обобщения принципов линейной фильтрации электрических сигналов. Обсуждаются методы улучшения качества изображений и наблюдения фазовых объектов; согласованная фильтрация и проблема распознавания образов; способы получения голограмм без опорного пучка, основанные на идеях корреляционной фильтрации, и ряд других задач. Книга предназначена для студентов и преподавателей радиофизических и оптических специальностей, инженеров-разработчиков и исследователей.

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.

Приведен анализ физических процессов воздействия лазерного излучения на оптические материалы. Представлены результаты исследований физических процессов, определяющих оптическую стойкость прозрачных ИК-материалов к воздействию излучения импульсного СО2-лазера. Исследования проведены для наиболее широко применяемых кристаллов. Кроме этого, в ходе исследований установлены причины выхода из строя оптических элементов, и проведен поиск путей их реставрации. Представлены результаты исследования порога лучевой стойкости оптических кристаллов, проведен анализ морфологии повреждений. Исследованы особенности прохождения излучения импульсного СО2-лазера сверхпороговой интенсивности. Изучено влияние плазмообразования у поверхности оптического элемента. Исследовано влияние на процесс повреждения различных факторов, а именно: параметров кристаллической решетки. Полученные данные хорошо согласуются с известными теоретическими расчетами. Книга рассчитана на широкий круг инженерно-технических работников, студентов, аспирантов и научных сотрудников, специализирующихся в области создания лазерных установок.

Монография посвящена физическому и математическому анализу явлений пространственного заряда в интенсивных потоках заряженных частиц. Такие потоки используются в электронных приборах, ионных двигателях, ускорителях заряженных частиц, установках для структурной обработки, теплового нагрева, сварки и плавки металлов в вакууме. Рассмотрены основные достижения в области методов исследования свойств потоков и расчета электронно-оптических систем за последние 10-15 лет.Книга адресована специалистам, занимающимся конструированием устройств, в которых находят применение интенсивные электронные и ионные пучки, а также преподавателям, аспирантам и студентам старших курсов университетов и технических вузов, специализирующимся в соответствующих областях электроники и ядерной физики.

В книге рассматриваются системы формирования и фокусировки интенсивных электронных и ионных пучков различной конфигурации, широко использующиеся в электровакуумных приборах, промышленных установках электротермии, электростатических (ионных) ракетных двигателях и других устройствах. Излагаются теоретические основы оптики интенсивных электронных и ионных пучков, методы расчета и основы проектирования электронно- и ионнооптических систем.Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников, занимающихся разработкой и вопросами применения мощных лучевых приборов и устройств, а также для студентов вузов и аспирантов.

Популярно рассказано о роли лазеров в современном мире, о достигнутых успехах лазерной техники и надеждах, которые связывают с ее развитием. Рассмотрены различные применения лазеров: для обработки материалов, в медицине, локации, измерительной технике, системах связи, для обработки и хранения информации, в системах контроля, для разделения изотопов, решения проблемы управляемого термоядерного синтеза. Кроме того, изложены основы физики работы лазера и управления лазерным излучением, новые направления современной оптики (голография, нелинейная оптика, волоконная оптика, адаптивная отика); приведены исторические сведения и даны многочисленные примеры отечественных лазеров и лазерных установок. Для школьников, преподавателей, студентов, лекторов.

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.

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.

Книга посвящена новому направлению в оптике и оптоэлектронике - информационной оптоэлектронике. Успехи применения теории информации к системам связи вызвали интерес к применению основных положений этой теории к оценке эффективности оптических и оптоэлектронных систем. Однако значительно более высокая сложность преобразований, проводимых в таких системах, потребовала решения специальных проблем, относящихся к дискретизации световых полей и световых сигналов, проходящих через системы. Часть из них была решена при возникновении нового направления, в том числе и одним из авторов, другая часть находится на стадии решения, тем более, что оптическая и оптоэлектронная аппаратура совершенствуется и необходимы количественные методы оценки пригодности такой аппаратуры к решению соответствующих задач. Для физиков и конструкторов оптической и оптоэлектронной аппаратуры, а также для студентов старших курсов соответствующих факультетов университетов, аспирантов и научных работников.

В учебном пособии излагается теория рассеяния оптических волн отдельными частицами и основные закономерности рассеяния, которые следуют из результатов физических и численных экспериментов. Рассматриваются теория однократного и многократного рассеяния оптических волн системой частиц и основные закономерности переноса излучения. Наряду с традиционными вопросами переноса излучения (оптической энергии) обобщаются результаты исследований по переносу оптического изображения, оптической локации и флуктуациям поля и интенсивности. Приводятся сведения об основных свойствах атмосферного аэрозоля, его источниках и процессах, обуславливающих изменение микрофизических характеристик. Подробно рассматриваются вопросы распространения оптического излучения в атмосферном аэрозоле. При этом в сжатой форме излагаются результаты исследований по рассеянию оптических волн несферическими, неоднородными, анизотропными частицами. Обобщаются результаты по таким современным разделам оптики дисперсных сред, как оптика спеклов, электрооптические эффекты при аэрозольном рассеянии, учет рассеянного аэрозолем солнечного излучения при аэрокосмических наблюдениях. Учебное пособие предназначено для студентов (бакалавров и магистров) и аспирантов физических факультетов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере. Представляет интерес также для преподавателей специальных дисциплин по направлению «Оптотехника» и молодых специалистов, занимающихся разработкой или использованием оптических методов для изучения атмосферы, океанов и диугих рассеивающих сред.

Рассмотрены системы управления технологическими лазерами, системы модуляции, юстировочные и фокусирующие устройства, корректоры волнового фронта, сканаторы, устройства управления мощностью, направлением и длительностью излучения, датчики внутренних параметров современных технологических лазеров и комплексов. Описаны оптические материалы, элементы, системы и их конструктивные особенности. Указаны методы и средства измерения параметров технологических лазеров, их узлов и элементов. Описаны средства поверки лазеров. Для инженерно-технических работников, занимающихся созданием и применением технологических лазеров.

В книге представлены результаты исследований научных сотрудников институтов СО РАН (г. Новосибирск) в области трехмерных (3D) лазерных информационных технологий. Рассмотрены методы синтеза и характеристики толстых органических светочувствительных сред, двухпучковая лазерная микротехнология записи информации во многих разделенных по глубине информационных слоях таких сред, методы построения многослойных интегральных схем с оптическими межсоединениями, методы создания элементов дифракционной оптики с глубоким фазовым профилем, методы лазерного 3D прототипирования, а также 3D измерительные технологии для анализа состояния и определения параметров оптических сред и промышленных изделий. Кроме того, рассмотрены методы компьютерного моделирования 3D процессов распространения световых лучей в градиентном оптическом волокне.Книга предназначена для научных работников, инженеров и аспирантов, специализирующихся в области оптических информационных технологий, а также для студентов стурших курсов университетов физико-технического профиля.

Рассмотрены физические принципы генерации и взаимодействия лазерного излучения с металлооптическими материалами. Сформулированы общие требования к оптической поверхности. Показана принципиальная возможность математического моделирования конструктивных схем и термомеханического нагружения отражателей различных систем тремя типами моделей: полупространством, конечным цилиндром и пластиной. Привлекательность этих моделей обусловлена наличием точного аналитического решения задач термоупругости для указанных геометрических конфигураций. Исследовано влияние макроскопических поверхностных и приповерхностных дефектов на геометрическую стабильность оптической поверхности лазерных зеркал. Изучены механизмы структурной стабильности материалов металлооптики при термомеханическом нагружении оптической поверхности отражателей. На основе аналитического решения модельных задач термомеханики дан строгий вывод параметров стабильности металлооптических материалов для сравнительного анализа перспективности их использования в лазерных зеркалах. Монография полезна научным сотрудникам и инженерам при проектировании лазерных систем различного назначения.

Настоящий справочник содержит сведения по основам геометрической оптики, теории оптических систем и теории аберраций. Большое внимание уделено современным методам проектирования и расчета оптики. Приведены оптические схемы, конструктивные параметры и аберрации систем различного назначения. Справочник предназначен для инженерно-технических работников, занимающихся расчетом оптических систем и конструированием оптических приборов.

В монографии рассмотрены различные типы оптических многоходовых систем, применяемых для повышения чувствительности измерений в спектроскопии, газовом анализе и рефлектометрии. Основное внимание уделяется оригинальным системам, созданным автором за несколько десятилетий. Подробно описаны принципы построения, конструкция и этапы развития виб-роустройчивых матричных систем, разработка которых была начата в СССР в начале 1980-х гг. с целью преодоления недостатков традиционных систем Уайта, Эрриотта и их модификаций. Приведены многочисленные примеры практического применения многоходовых систем в исследовательских установках и аналитических приборах. Книга рассчитана на научных работников, применяющих оптические методы исследования, и инженеров, занимающихся разработкой оптических приборов. Может быть полезна аспирантам и студентам соответствующих специальностей.

Настоящая монография посвящена исследованию несферических поверхностей в оптике. Книга состоит из двух частей. В первой части рассматривается ряд вопросов, связанных с расчетом оптических систем, в которых используются несферические поверхности. Описывается задание профилей поверхностей их меридиональных и сагиттальных радиусов кривизны, некоторых свойств кривых второго порядка — положение анастигматических выходных зрачков, анаберрационные поверхности. Излагаются вопросы приложения теории аберраций третьего порядка к расчету несферических поверхностей, возможность взаимного переноса деформаций (отступления от сферы) с одной поверхности на другую, ей сопряженную. Исследуется возможность исправления дисторсии у плоскопараболической линзы; возможность коррекции астигматизма у бигиперболической линзы. Анализируются особенности работы малодеформированных сферических поверхностей с целью устранения аберраций высших порядков. Разбираются вопросы одновременного исправления двух аберраций с помощью одной несферической поверхности. Приведен ряд практических примеров расчета оптических систем различного назначения с использованием несферических поверхностей. Во второй части монографии рассматриваются технологические приемы получения несферических поверхностей. Приводятся схемы кинематики станков для изготовления параболических поверхностей — станка Маккензи, станка с наклонным шпинделем, станка Заказнова для выпуклых поверхностей и др. Разбираются различные методы контроля формы несферических поверхностей. Монография предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся расчетом оптических систем, и работников лабораторий; может быть полезна студентам оптических факультетов вузов.

В настоящей книге ставится задача систематизации методов композиции различных оптических систем. Рассмотрены вопросы рационального выбора исходных конструктивных оптических систем, основанного на сочетании оптических элементов и узлов с известными свойствами. Даются основные теоретические сведения из геометрической оптики применительно к большим полям зрения и апертурам, описываются свойства отдельных элементов и узлов. Представлен краткий обзор исторических этапов развития оптических систем. Приводятся примеры композиции оптических систем различного назначения. Книга предназначена для инженеров, занимающихся разработкой и расчетом оптических приборов; может быть полезна преподавателям и студентам оптико-механических специальностей вузов.

В учебном пособии рассмотрены основные понятия и законы геометрической оптики, знание которых необходимо для понимания работы и эксплуатации оптических систем. В книге изложены основные принципы построения и особенности проектирования оптических систем различного назначения. В качестве примеров приведены описания широко используемых на практике телескопов, микроскопов, фотографических осветительных и проекционных систем. Весь порядок изложения предлагаемого материала определяется теми этапами, которые последовательно проходит разработчик при проектировании оптических систем: от формулировки задачи до ее практической реализации в виде натурного образца с дальнейшим исследованием его возможностей. Книга предназначена для студентов и молодых специалистов, специализирующихся в области оптического приборостроения, но может быть полезна и широкому кругу научных и инженерно-технических работников.