Статистичні та стохастичні характеристики поля розсіяного когерентного випромінювання та їх діагностичне використання - Дипломная работа

Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Статистичні та стохастичні характеристики поля розсіяного когерентного випромінювання та їх діагностичне використанняНауковий консультант: доктор фізико-математичних наук, професор Ангельський Олег Вячеславович, Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича, завідувач кафедри кореляційної оптики Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор, член-кореспондент НАН України Одулов Сергій Георгійович, Інститут Фізики НАН України, головний науковий співробітник доктор фізико-математичних наук, професор Шайкевич Ігор Андрійович, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, професор кафедри оптики доктор фізико-математичних наук, професор Влох Ростислав Орестович, Інститут фізичної оптики Міністерства освіти і науки України, місто Львів, заступник директора Захист дисертації відбудеться “28 ”вересня 2001 р. о 15.00 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 76.051.01 при Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича за адресою: 58012, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Чернівецького національного університету імені Юрія Федьковича, вул.З великої кількості теоретичних і експериментальних робіт в даній області можна виділити дві групи: дослідження просторової модуляції поля (оптика спеклів) та дослідження часових флуктуацій поля розсіяного динамічними середовищами (кореляційна або допплерівська спектроскопія). Дослідження, результати якого представлено в дисертації, виконувалось у відповідності з програмою наукової тематики кафедри кореляційної оптики Чернівецького національного університету: “Дослідження нових можливостей розвязання оберненої діагностичної задачі в оптиці шляхом використання уявлень фрактальної оптики та теорії хаосу” (№ держреєстрації ДР0197U014408). Мета роботи полягала у встановленні нових звязків статистичних і стохастичних характеристик оптичних полів з параметрами структури та динаміки світлорозсіюючих обєктів, а також у розробці, на основі цих звязків, методів і засобів кореляційно-оптичної діагностики фазово-неоднорідних обєктів, шорстких поверхонь і дисперсних середовищ з випадковими та фрактальними властивостями. Встановлення діагностично важливих звязків статистичних та стохастичних параметрів поля розсіяного випромінювання та відповідних характеристик світлорозсіюючих обєктів з випадковими й фрактальними властивостями: шорстких поверхонь, фазово-неоднорідних обєктів (стаціонарних і динамічних) і дисперсних середовищ (стаціонарних і таких, що складаються з броунівських частинок). У роботі використовувалися методи інтерферометрії та поляризаційної інтерферометрії (визначалися значення показника заломлення, статистичні моменти поля, функція когерентності поля); оптичної корелометрїі (визначалися статистичні моменти, кореляційні функції, розмірнісні параметри поля); голографії (визначалися часова кореляційна функція поля, інтенсивність відновленого зображення); допплерівської спектроскопії (визначалися часова кореляційна функція, спектр потужності оптичних сигналів); вейвлет-аналізу (проводилася вейвлет фільтрація сигналів та зображень).У другому розділі розглянуто апаратурно-програмний комплекс для дослідження статистичних та стохастичних оптичних процесів та полів, отримано звязок кореляційного експоненту та структурної функції, досліджено кореляційний експонент складних оптичних сигналів і полів, встановлено фізичний зміст кореляційного експоненту [1]. Дослідження просторово-часової стохастизації поля проводилося за допомогою, розробленого з цією метою, комплексу оптико-електронної апаратури та пакету прикладних програм [30]. Комплекс дозволив: звязати виконавчий пристрій та компютер за допомогою аналогово-цифрового перетворювача; розраховувати статистичні моменти сигналу (середнього значення, дисперсії, змішаних моментів, кореляційної функції, спектру потужності та інше); вимірювати та розраховувати стохастичні параметри сигналу (фазові портрети, фрактальну та кореляційну розмірність, кореляційний експонент, показники Ляпунова, спектр сингулярності та інші). Аналіз результатів проведеного модельного експерименту дозволив зробити наступні висновки: · кореляційний експонент нелінійно зростає з ростом числа гармонічних складових, частоти яких визначаються цілими числами (рис.1); Структурну функцію інтенсивності поля можна визначити з локальних вимірювань розподілу інтенсивності, за допомогою корелятора інтенсивності та з вимірювань поперечної функції когерентності поля в інтерферометрі зсуву з наступним визначенням структурної функції поля за допомогою співвідношення [1,10]: де Г(r) та Г(0) - поперечна функція когерентності поля для зміщення r та нульового зміщення, відповідно.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ