Еволюції сингулярностей в каустиках, утворених фазовими об’єктами циліндричної та сферичної форм. Залежність відносної апертури від радіуса циліндричної лінзи, при яких зникають сингулярності. Отримання координатного розподілу нулів амплітуди поля.
Аннотация к работе
Дослідження поведінки електромагнітного поля в околі точок, які називають фазовими сингулярностями, останнім часом інтенсифікуються [1-13]. В оптичних полях уперше сингулярності були експериментально досліджені Б.Я. Дослідження, результати якого представлено у дисертації, виконувалось у відповідно до програми наукової тематики кафедри кореляційної оптики Чернівецького національного університету "Підходи сингулярної оптики в задачах діагностики шорстких поверхонь". Мета роботи полягала в установленні нових звязків характеристик скалярних фазових сингулярностей у складних монохроматичних і поліхроматичних оптичних полях з параметрами структури світлорозсіюючих обєктів і розробці методів і засобів діагностики фазових сингулярностей. Установлення звязків статистичних характеристик просторових розподілів фазових сингулярностей розсіяного скалярного оптичного поля та шорстких поверхонь з випадковими та фрактальними властивостями, на яких реалізовано світлорозсіювання.Для розрахунку амплітуди поля, що пройшло крізь циліндричну лінзу, використовували одновимірний дифракційний інтеграл Релея-Зомерфельда, що дозволило розраховувати поля в довільній зоні реєстрації, як за лінзою, так і перед нею: , (1) де: - апертурна функція циліндричної лінзи; На рис.1 наведено розраховані на компютері повздовжні розподіли інтенсивності (а) та фази (б) поля, що пройшло крізь циліндричну лінзу, та поля, що відбилося від поверхні лінзи. Так, у розподілі інтенсивності поля (розмір 3х3 мм2), розсіяного сильно шорсткою поверхнею (розмір 1x1 мм2), зареєстрованого на відстані 40 мм від обєкта в області його геометричної тіні, не спостерігаються контури обєкта. У полі, розсіяному шорсткою поверхнею з обмеженою апертурою, при віддалені від поверхні кількість нулів амплітуди повинна зменшуватися внаслідок фільтрації високих просторових частот. В оптичному полі, в якому присутні фазові сингулярності, поперечна кореляційна функція поля та поперечна кореляційна функція інтенсивності поля відрізняються поперечними масштабами.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Список литературы
1. Nye J.F. Dislocations in wave trains./Nye J.F., Berry M.// Proc. R. Soc. Lond. - 1974. - Vol. A 336. - P. 165-190.
2. M. S. Soskin. Singular optics. / M. S. Soskin, M.V. Vasnetsov.// Prog. Opt. - 2001. - V. 42. - P. 219-276.
3. J.F.Nye. Natural focusing and fine structure of light. - Institute of physics publishing, Bristol and Philadelphia, 1999. - 328 p.
4. Баранова Н.Б. Исследование плотности дислокаций волнового фронта световых полей./ Баранова Н.Б., Зельдович Б.Я., Мамаев А.В., Пилипецкий Н.Ф., Шкунов В.В.// ЖЭТФ. - 1982. - № 83. - С. 1702-1710.
5. I.Freund. Optical dislocation networks in highly random media. / I.Freund, N.Shvartsman and V.Freilikher// Opt. Comm. - 1993. - Vol. 101. - P. 247-264.
6. J.V.Hajnal. Singularities in the transverse fields of electromagnetic waves. I, ІІ. Theory. / J.V.Hajnal // Proc. R. Soc. Lond. - 1987. - Vol. 414. - P. 433-468.
7. O. Angelsky. The relationship between topological characteristics of component vortices and polarization singularities. / O. Angelsky, A. Mokhun, I. Mokhun, M. Soskin.// Optics Communications. - 2002. - Vol. 207. - P. 57-56.
8. J.F. Nye. Evolution from Fraunhofer to a Pearcey diffraction pattern. / J.F. Nye // J. Opt. A: Pure Appl. Opt. - 2003.- Vol. 5, Р. 495-502.
9. Berry M.V. Exploring the colours of dark light/ Berry M.V // New J. Phys. - 2002 - No. 74. - pp 1-14.
10. Volyar A.V. Generation of singular beams in uniaxial crystals / Volyar A.V., Fadeeva T.A.// Opt. Spectr - 2002 -Vol 94 - pp. 235-244, 2002.
11. Soskin M.S. Computer-synthesized hologram-based rainbow optical vortices/ Soskin M.S., Polyanskii P.V., Arkhelyuk O.O.//New J. Phys. - 2004 - Vol. 6. - pp. 1-8.
12. Leach J. Observation of chromatic effects near a white light vortex / Leach J., Padgett M.J.// New J. Phys. - 2003 - Vol. 5. - pp. 1-7.
13. Polyanskii V.K. Scattering-induced spectral changes as a singular optical effect / Polyanskii V.K., Angelsky O.V., Polyanskii P.V. // Optica Applicata. - 2004 - Vol. 32 pp. 843-848.
Список опублікованих праць
1. О.V. Angelsky. Feasibilities of interferometric and chromfscopic technics in study of phase singularities / О.V. Angelsky, S. G. Hanson, A. P. Maksimyak, P. P. Maksimyak // Appl. Opt. - 2005. -44 No 24. - pp. 5091-5100.
2. O.V.Angelsky. The role of caustics in formation of network of amplitude zeroes for partially developed speckle field / O.V.Angelsky, A.P.Maksimyak, P.P.Maksimyak, S.G.Hanson, Y.A. Ushenko // Appl. Opt. - 2004. - 43, No.31 - P. 5762-5771.
3. O.V. Angelsky. Interference diagnostics of white-light vortices / O.V. Angelsky, S. G. Hanson, A. P. Maksimyak, P. P. Maksimyak // Opt. Express - 2005 - Vol. 13 - pp. 8179-8183.
4. O. V. Angelsky. On the feasibility for determining the amplitude zeroes in polychromatic fields / O. V. Angelsky, S. G. Hanson, A. P. Maksimyak, P. P. Maksimyak // Opt. Express - 2005 - Vol. 13 - pp. 4396-4405.
5. O. V. Angelsky. Optical correlation diagnostics of rough surfaces with large surface inhomogeneities / O. V. Angelsky, S. G. Hanson, A. P. Maksimyak, P. P. Maksimyak // Opt. Express - 2006 - Vol. 14 - pp. 7299-7311.
6. O. V. Angelsky. Interference Diagnostics of Surfaces / O. V. Angelsky, S. G. Hanson, A. P. Maksimyak, P. P. Maksimyak // Optical Memory and Neural Networks (Information Optics) - 2007 - Vol. 16. - pp. 269-280.
7. O.V.Angelsky. Interference studies of white-light vortices / O.V.Angelsky, O.P.Maksimyak, P.P.Maksimyak // Proc. SPIE. - 2006. - Vol. 6341 - pp. 63410X-1-63410X-5.
8. O. V. Angelsky. Vortices in polychromatic fields / O. V. Angelsky, A.P. Maksimyak, P.P. Maksimyak // Proceedings of the Symposium on Photonics Technologies for 7th Framework - 2006. - pp. 111-118.
9. O. V. Angelsky. Interference diagnostics of dislocations in polychromatic light / O. V. Angelsky, O. P. Maksimyak // Proc. SPIE. - 2006. -Vol. 6254. - pp. 111-116.
10. O. V. Angelsky. Diagnostics of amplitude zeroes into polychromatic fields / O. V. Angelsky, O. P. Maksimyak // Proc. SPIE. - 2006. - Vol.6254. - pp. 117-124.
13. O.V.Angelsky. Computer and experimental modeling of light scattering at random and fractal surfaces / O.V.Angelsky, A.P. Maksimyak, P.P.Maksimyak // Proc. SPIE. - 2007. - Vol. 6617. - pp. 66170H.
14. O.V.Angelsky. Diffraction of optical radiation at cylindrical lens / O.V.Angelsky, I.M. Grigorashchuk, O.P. Maksimyak // Proc. SPIE. - 2006. -Vol.6254. -P. 125-131.
15. O.V. Angelsky. The role of caustics in formation of network of amplitude zeroes for partially developed speckle field / O.V. Angelsky, P. P. Maksimyak, A.P. Maksimyak, S.G. Hanson, Yu.A. Ushenko // Proc. NASA/CP - 2004. - V.213207. - P. 93-96.
16. O.V. Angelsky. Diagnostic of wave dislocation obtained in light / O.V. Angelsky, P.P. Maksimyak, A.P. Maksimyak // Proc. SPIE - 2005. - V. 5972. - P. 145-150.
17. O.V. Angelsky. On the prospects of diagnostic of wave dislocation obtained in light / O.V. Angelsky, P.P. Maksimyak, A.P. Maksimyak // Proc. NASA/CP - 2004. - V. 213207. - P. 91-92.