ЛАБОРАТОРИЯ
ДИФРАКЦИОННОЙ ОПТИКИ
Руководитель
лаборатории: д.ф.-м.н. Н.Л.Казанский
Научные
сотрудники:
к.ф.-м.н. С.И.Харитонов,
к.ф.-м.н. Л.Л.Досколович, к.ф.-м.н. С.В.Карпеев, к.ф.-м.н. В.С.Павельев, к.ф.-м.н.
П.Г.Серафимович, программист-исследователь С.Г.Волотовский, инженер-электроник
А.А.Кондоров, м.н.с. Д.Л.Головашкин, физик-переводчик М.И.Котляр, стажеры-исследователи
А.В.Гладких, Р.В.Хмелев, дизайнер Я.Е.Тахтаров, системный администратор С.В.Смагин.
Научные
направления:
- теоретический расчет и компьютерное
проектирование дифракционной оптики;
- разработка теоретических основ
и информационных технологий моделирования дифракционных оптических элементов
(ДОЭ);
- разработка систем связи с использованием
многомодовой фильтрации.
- разработка светотхнических устройств
с использованием дифракционных оптических элементов (ДОЭ);
Результаты
исследований:
Основные
результаты:
- методы замены классических микролинз
и призм на дифракционные;
- аналитические формулы для расчета
фазовых функций фокусаторов в фокальные линии, контуры букв, плоские области;
- асимптотические формулы для светового
поля в фокальной области, результаты моделирования ДОЭ в раамках скалярной
и электромагнитной теории;
- теория расчета и оценки погрешностей
компенсаторов при формировании асферических волновых фронтов;
- методы расчета составных и многофокусных
оптических элементов;
- методы расчета и оценки погрешностей
моданов;
- оптические пространственные фильтры
для распознавания изображений;
- программное обеспечение для расчета
фотошаблонов и моделирования дифракционных оптических элементов;
- комплекс программ для расчета
светотехнических устройств с ДОЭ.
Обзоры:
- Специальный выпуск журнала "Optics
and Lasers in Engineering" 1991, v.15, N5
- Специальный выпуск журнала "Научное
приборостроение" 1993, т.3, N1
- Монография Soifer V.A., Golub
M.A. Laser beam mode selection by computer generated holograms.- Boca Raton:CRC
Press,1994.-256p.
- Специальный выпуск журнала "Optics
and Laser Technology" - 1995. - Vol.27
Тематика работ лаборатории дифракционной
оптики зародилась в исследованиях научной группы В.А.Сойфера. В 1972-1979 эти
исследования велись в направлении цифровой голографии включая компьютерный синтез
оптических пространственных фильтров, реализующих базисные функции Карунена -Лоэва,
компенсаторов для контроля асферических зеркал. С 1978 года начато сотрудничество
с научной группой д.ф.-м.н. И.Н.Сисакяна из Института общей физики Российской
академии наук (Москва), возглавляемого академиком А.М.Прохоровым. Основное внимание
уделялось созданию дифракционных оптических элементов для физических приложений,
включая фокусаторы лазерного излучения. В 1986 году в отделе лазерной оптики начато
систематическое создание технологической базы для формирования микрорельефа фокусаторов
ИК и видимого диапазона. Ведутся работы по фотолитографии и электронной литографии,
фотополимерам. В настоящее время в лаборатории дифракционной оптики ведутся фундаментальные
теоретические исследования по расчету дифракции когерентного и некогерентного
света на дифракционных оптических элементах, синтезируемых с помощью компьютера.
Большое внимание уделяется теоретической оценке погрешностей дискретизации и квантования
функции пропускания оптического элемента. Разрабатываются новые методы синтеза
чисто фазовых дифракционных оптических элементов на основе совместного использования
методов кодирования комплексных величин и итерационных процедур расчета. Разрабатываются
дифракционные оптические элементы нового класса, названные моданами. Моданы синтезируются
в виде компьютерных голограмм или фазовых элементов и позволяют формировать оптические
эталоны мод когерентного излучения. Вопросы дифракционной оптики преподаются сотрудниками
лаборатории студентам и аспирантам Самарского государственного аэрокосмического
университета, обучающимся по специальностям "Физика" и "Прикладная
математика". Важными направлениями в лаборатории является разработка компьютерных
программ для расчета фотошаблонов и моделирования работы дифракционных плоских
оптических элементов. Проведен синтез микролинз, комбинированных и многофокусных
оптических элементов, отражательных и пропускающих фокусаторов в сложные фокальные
контуры для СО2 и Nd-YAG лазеров. Создана оптическая система
для измерения мощности мод в многомодовом пучке ког ерентного излучения. Разработаны
новые типы светотехнических устройств с использованием диффракционной и интегральной
оптики, в частности, компланарные осветители. По результатам работ сделаны доклады
на ряде международных конференций, опубликованы две монографии. В 1989-1994 гг
лабораторией руководил д.ф.-м.н., профессор М.А. Голуб.