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.

В учебном пособии рассмотрены природа и характеристики атмосферного электричества, его взаимосвязь с оптическими явлениями и атмосферным аэрозолем. Представлены основные механизмы взаимодействия электромагнитного излучения оптического диапазона с дисперсной средой. Обобщены результаты экспериментов, в которых изучались электрооптические явления при распространении оптического излучения в аэрозольной атмосфере, электрооптические явления, обусловленные сильными электрическими полями, включая разряды в средней атмосфере, а также опосредованное воздействие атмосферного электричества на жесткое УФИ. Рассмотрены возможности зондирования электрических параметров атмосферы на их основе.Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлениями подготовки бакалавров и магистров "Оптотехника", "Лазерная техника и лазерные технологии", а также по специальности "Электронные и оптико-электронные приборы и системы специального назначения". Представляет интерес для аспирантов, молодых ученых и специалистов, заинтересованных в глубоком понимании оптических и электрических явлений в атмосфере.

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.

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.

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.

В книге излагаются сведения о теоретических и физических основах оптико-электронных приборов и методах их расчета. Рассматриваются основные законы излучения, характеристики источников излучения. Излагаются сведения об оптических системах приборов. Приводятся методы расчета характеристик источников и приемников излучения, прозрачности атмосферы, параметров оптико-электронных приборов с учетом ослабления излучения в атмосфере и влияния фонов. Даются рекомендации для обоснования оптимальных в рассматриваемых условиях приемников излучения. Книга рассчитана на инженерно-технических работников, занимающихся разработкой и проектированием оптико-электронных приборов. Она будет полезна также студентам вузов, специализирующимся в этой области.

В монографии излагаются физические принципы формирования оптических когерентных переходных процессов в газах и примесных твердотельных образцах. Основное внимание уделено явлению фотонного эха и оптической эхо-спектроскопии. Подавляющая часть книги посвящена когерентной оптической спектроскопии газовых сред. В последней главе монографии, посвященной эхо-спектроскопии примесных твердотельных материалов, показано различие между методами когерентной спектроскопии газовых и твердотельных сред. Существенное внимание уделено разработкам оптических эхо-процессоров, в том числе квантовых. Монография может служить учебным пособием для студентов и магистрантов физических факультетов государственных университетов. Она также предназначена широкому кругу специалистов и аспирантов в области когерентной оптики и квантовой электроники.

Основное свойство "интеллектуальных" материалов и изделий состоит в способности реагировать на изменение внешних условий и условий эксплуатации. Они могут также ремонтировать себя или изменять свои функциональные характеристики. В книге описаны системы волоконно-оптических датчиков, которые могут измерять деформацию, температуру и механическое напряжение. Обсуждаются способы реагирования интеллектуальных конструкций на возникающие резонансные колебания. Описаны сплавы, обладающие эффектом памяти формы, а также пьезокерамики, широко используемые в качестве датчиков в рассматриваемых структурах. Даны примеры применения магнитострикционных материалов в качестве активных приводов, реагирующих на изменение внешних условий. Описаны жидкостные интеллектуальные системы, способные изменять свое движение под действием электрического сигнала и вызывать появление реальных сил и смещений. Рассмотрены биоимплантанты и живые организмы, изучение которых облегчает разработку принципов работы новых интеллектуальных структур.

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.

Учебное пособие содержит сведения по основам оптических измерений, информацию об оптических средствах и методах измерений, большое количество примеров из измерительной практики. Представлен справочный материал по нормативной и технической документации и геометрической оптикеДля студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров и магистров - "Оптотехника", "Фотоника и оптоинформатика", "Лазерная техника и лазерные технологии", а также по специальности "Электронные и оптико-электронные приборы и системы специального назначения". Представляет интерес для ученых и специалистов в области оптического приборостроения и измерительной техники.

Представлены описание виртуальной измерительной площадки оптического осадкомера и критерии выбора ее размера. Проведен расчет вероятности одновременной регистрации нескольких частиц осадков. Показано, что создаваемый прибор должен обеспечивать одновременную регистрацию как минимум двух капель дождя. Проведены оценки объема передаваемых данных и расчет чувствительности прибора. Сделан вывод о более широких возможностях и связанных с этим перспективах применения разрабатываемого оптического измерителя осадков по сравнению с традиционно применяемыми осадкомерами.

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».

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.

Изложены физические принципы работы и основы построения оптико-электронных приборов (ОЭП). Описаны типовые узлы ОЭП: источники и приемники оптического излучения, оптические системы, анализаторы изображения, сканирующие системы, модуляторы. Рассмотрены методы приема оптических сигналов, обобщенные структурные схемы ОЭП и способы выделения сигналов от объектов, наблюдаемых на фоне помех. Приведены методики расчета ряда основных параметров ОЭП, которые могут быть полезными при выборе того или иного ОЭП, предназначенного для использования в геодезической практике и дистанционном зондировании и оценке эффективности этого использования. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению "Геодезия и дистанционное зондирование" и специальности "Прикладная геодезия".

Представлены результаты исследования и сравнительного анализа параметров и характеристик параметрических преобразователей частоты среднего ИК-диапазона на основе известных, малораспространенных LiInS2 и HgGa2S4, легированных GaSe:In и новых смешанных нелинейных кристаллов AgGA(1-x)InxSe2, AgGaGeS4 Hg(1-x) и CdxGa2S4. Описаны мобильные лидары-газоанализаторы, снабженные разработанными преобразователями частоты среднего ИК-диапазона, а также результаты мониторинга газовых загрязнений реальной атмосферы в полевых условиях и в условиях промышленных центров.

Разработаны стационарные газоанализаторы для непрерывного измерения содержания окислов азота и серы в дымовых газах теплоэлектростанций, сжигающих природный газ, уголь и мазут. Работа газоанализаторов основана на использовании метода дифференциального поглощения в УФ-области спектра без применения лазерных источников света. Эксплуатация газоанализаторов на российских теплоэлектростанциях показала их высокую чувствительность, надежность и простоту обслуживания при невысокой стоимости по сравнению с зарубежными приборами аналогичного класса.

В сборнике публикуются обзоры по адаптивным системам, прицелам для БТТ, стендам для испытаний аэрокосмической техники, радиофотолюминесцирующим дозиметрическим стеклам, а также по технологии изготовления некоторых волоконных световодов.

В сборнике широко представлены тексты докладов, отражающие результаты теоретических и экспериментальных исследований параметров атмосферы оптическими методами. Большое внимание уделено изучению атмосферного аэрозоля с помощью поляризационных, многоволновых лидаров, а также с применением нелинейных эффектов, возникающих при распространении в атмосфере мощного лазерного излучения.Освещены вопросы газоанализа атмосферы и определения микроструктурных характеристик из оптических измерений.Наряду с наземными исследованиями атмосферы значительное место в сборнике занимают материалы по зондированию атмосферы и подстилающей поверхности с летательных аппаратов, в том числе и из космоса.Книга рассчитана на специалистов, работающих в области атмосферной оптики, оптической локации, метеорологии и квантовой электроники.

В сборнике публикуются обзоры по космическим информационным системам, космическому эксперименту в интересах ПРО, обработке изображений, комплексированию ОЭС с ТпВ-каналом, о новом направлении в тепловидении, алмазном точении в оптической технологии, а также информационные сообщения.

Справочник охватывает широкий круг вопросов, относящихся к разработке, производству и практическому использованию оптических волокон. При описании различных типов специальных оптических волокон акцент делается на тех особенностях (специальных свойствах) того или иного типа волокна, которые позволяют получить дополнительные преимущества при использовании такого волокна в определенной области. В этом контексте рассматриваются такие свойства волокон, как поляризация, герметизация, легирование редкоземельными элементами и т.д. Кроме того, в справочнике можно найти информацию о новых типах волокон, известных лишь узкому кругу специалистов. Справочник будет полезен специалистам (ученым, инженерам, студентам), чья деятельность связана с разработкой, производством и практическим использованием оптических волокон в самом широком спектре приложений - от телекоммуникаций до биотехнологий.

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.

Книга является переводом второго тома 11-томной серии по микроэлектронике, написанной крупными японскими специалистами. Посвящена методам разработки, изготовления и применения оптоэлектронных элементов, устройств памяти ЭВМ, а также устройств визуального отображения информации. Рассмотрены физические принципы работы этих устройств, их контрукторская реализация и практика использования в различных системах.Для специалистов в области электроники и вычислительной техники, инженеров, занимающихся производством этой техники, а также студентов соответствующих специальностей.

Книга представляет собой руководство по экспериментальному исследованию переходных процессов в различных электрических и радиоцепях применительно к разработке, наладке, корректировке и контролю аппаратуры и её узлов. Книга предназначается для инженерно-технических работников, а также для студентов вузов в качестве дополнительного пособия при изучении соответствующих курсов.

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.

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.

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.