Фазовые фронты

Метод основан на использовании явления наклона фазового фронта электромагнитной волны при ее распространении вдоль полупроводящей поверхности. Физическая и количественная трактовка этого явления имеет аналитический вид Ig Р = = -j- I. Между плотностью снежного покрова и его диэлектрической проницаемостью существует линейная связь. Таким образом, по углу наклона фазового фронта волны возможно определить плотность снежного покрова. [c.250]

Прибор устанавливают на поверхности снега и включают. Стрелка индикатора должна указать на наличие сигнала на приемной антенне. Оператор, поворачивая приемную антенну, добивается нуля по индикатору, затем определяет искомый угол наклона фазового фронта волны над снегом, а отсчетное устройство автоматически переводит значение угла в плотность контролируемой среды. [c.250]

В общем случае направления движения источника и наблюдателя могут не совпадать с направлением распространения волны. Тогда = V os ф , а и, = os ф , где ф и ф — углы между направлением волнового вектора световой волны К и соответственно направлениями векторов скорости источника V и наблюдателя V . Как известно, направление волнового вектора К совпадает с нормалью к фазовому фронту волны, а модуль равен I К I = - = 2я/Х. Отсюда частота волны в системе отсчета движущегося наблюдателя согласно выражению (227) равна [c.279]

В др. предельном случае систем, развитых в одном пли неск. направлениях, говорят о протяжённых одномерных А. (1 К) или об А. с большой апертурой (1 , 1у >Х), при этом обычно распределения токов в таких А, воссоздают протяжённые участки плоских фазовых фронтов, так что уже в непосредственной близости формируется чистое>> (без квазистационарных добавок) поле излучения прожекторного типа с острой направленностью в дальней ионе (рупоры, линзы, параболич. зеркала и т. и.). [c.94]

МЕРЦАНИЯ РАДИОВОЛН — вариации интенсивности радиоволн во времени, вызванные случайными неоднородностями среды (показателя преломления и) явление, аналогичное мерцанию звёзд. М. р. возникают в результате фокусировки, дифракции, а также интерференции радиоволн, рассеянных разными неоднородностями. На рис. изображено возникновение амплитудных флуктуаций за тонким непоглощающим слоем с неоднородностями (случайным фазовым экраном), за к-рым появляются случайные искажения фазового фронта волны, обусловленные флуктуациями её фазы s [c.100]

В качестве другого примера рассмотрим задачу о распространении плоской волны в неодномерной случайно-неоднородной среде. В отличие от аналогичной задачи для одномерной среды в рассматриваемом случае фазовый фронт волны нельзя считать плоским, поскольку он будет претерпевать искажения, обусловленные наличием пространственных неоднородностей. Поэтому и здесь при определении среднего волнового поля следует исходить из уравнения Гельмгольца, записанною в общем виде. [c.243]

Детальный математический анализ процесса восстановления бинарной голограммы Ломана дан в работе [188]. Мы остановимся здесь лишь на качественном объяснении процесса восстановления, позволяющем наглядно понять способ формирования фазового фронта волны. Рассмотрим сечение бинарной голограммы Ломана, показанное на рис. 4.14. Пусть три точки 1,3,4, соответствующие 3 отсчетам математической голограммы, имеют нулевую фазу и расположены в регулярных точках решетки. Точка 2 имеет отличный от нуля фазовый угол, например фа, и поэтому она смещена на расстояние Сз от узла растра, т. е. = 0 Са = (ф2/2я)А С. = 0 i = 0. Хотя эти методы были предложены для записи бинарных голограмм с помощью стандартных графопостроителей для ЦВМ, тем не менее они могут быть использованы для записи голограмм с помощью других устройств записи. [c.84]

Компрессия ЧМ импульсов имеет много общих черт с фокусировкой световых пучков. На рис. 1.8а, б показаны форма пучка и волнового фронта в различных сечениях среды. Форма огибающей и вид ЧМ на характерных этапах сжатия импульса изображены на рис. 1.86—г. Из сравнения обоих процессов следует, что о компрессии импульса можно говорить как о фокусировке во времени, причем роль временной линзы выполняет частотный модулятор. Область оптимального сжатия импульса эквивалентна области перетяжки пучка при переходе через область оптимального сжатия знак ЧМ меняется на обратный (рис. 1.36, кривая 3) по аналогии с изменением кривизны фазового фронта пучка при прохождении через область перетяжки. Обратим внимание на то, что при фокусировке интенсивность пучка в перетяжке возрастает как квадрат отношения радиусов пучков, мощность же импульсов при компрессии растет как отношение их длительностей в пер- [c.39]

В соответствии с (8) на эту волну переносится фазовая модуляция накачки (сомножитель ехр [г Фно( Ч)])- Вместе с тем фазовый фронт холостой волны оказывается сопряженным по отношению к фазовому фронту сигнальной волны. Как мы убедимся в дальнейшем, это обстоятельство открывает возможности эффективного управления фазовой модуляцией. [c.123]

Интегрирование в (3.6) идет по поверхности So, совпадающей с фазовым фронтом накачки, проходящим через центр кристалла. [c.63]

Размытие изображения определяется дифракцией или геометрическими аберрациями в зависимости от соотношения диаметра S диафрагмы (3.7 , кривизны фазового фронта накачки и положения ИК-источника относительно кристалла. Ясно, что в ситуациях, когда диаметр S диафрагмы (3.7) больше апертуры кристалла d, размытие изображения определяется именно апертурой кристалла. [c.64]

Заметим, что при а < а процедура Pi представляет собой оценивание среднего угла наклона фазового фронта по отношению к апертуре. Интегрирование быстрых по сравнению с а флуктуаций хорошо сглаживает их, результатом чего является уменьшение ошибки при Оф/а О. Когда а а, процедура Рг также фиксирует угол наклона фазового фронта по отношению к апертуре. Однако в этом случае флуктуации являются медленными по сравнению с а и только в среднем по ансамблю этих флуктуаций З казанная процедура дает правильную информацию об угле наклона. Естественно, что ошибка измерения в данной ситуации возрастает. В общем случае оптимальная обработка включает в себя формирование и Pi и Рг. что и позволяет оценивать средний угол наклона фазового фронта к апертуре при произвольных значениях [c.120]

Из (3.2.12) следует, что дисперсия оценки угла прихода волны по ее фазовому фронту при слабом световом сигнале также увеличивается на величину, обратно пропорциональную суммарной энергии принимаемого сигнала и квантовой эффективности регистратора. Эта величина при стремится к величине, пропорциональной 00 —, которая тем больше, чем больше ошибка измере- [c.122]

Ко второй группе относятся методы, подразумевающие автоматическую коррекцию фазового фронта в процессе регистрации изображения. Все эти методы реализуются по следующей схеме — активный оптический элемент, способный изменять пространственное распределение фазы волны по апертуре телескопа приемник, расположенный в плоскости изображения телескопа и измеряющий некоторую величину, соответствующую функции резкости изображения устройство управления, которое с помощью активного оптического элемента подстраивает фазу принимаемого поля таким образом, чтобы максимизировать выбранную функцию резкости. Внутри данной группы методы обработки различаются между собой не только по их техническому воплощению, но и по различным используемым функциям резкости и по тем алгоритмам, с помощью которых осуществляется управление адаптивным процессом. Поэтому основными задачами при разработке подобных методов являются выбор оптимальной функции резкости и синтез оптимальных алгоритмов управления. [c.126]

О совместном измерении угловых координат и дальности по фазовому фронту. — Радиотехника и электроника, 1977, № 5, с. 1073—1075. [c.267]

Термооптические искажения в активных элементах с учетом температурной зависимости термооптических характеристик. Искажение фазового фронта плоской волны с собственным состоянием поляризации, прошедшей через элемент (волновая аберрация фазового фронта), может быть определено как [c.58]

Рассмотрим волновую аберрацию плоского фазового фронта волны, проходящей через активный элемент с параболическим распределением температуры Т = Т - -ЬТ = Т - -АТ( 1 — для нескольких различных значений температуры боковой поверхности Тп. Знак температурного перепада между центром элемента и его поверхностью принят положительным, что всегда [c.59]

Один из вариантов А. а.— самофокусирующаяся антенная решётка. В режиме приёма она обрабатывает принимаемую волиу с любым фазовым фронтом так, что сигналы от всех элементов суммируются син-фаано. Благодаря отому при изотропно приходящих внеш. шумах обеспечивается максимум отношения спгнал/шуы на выходе А. а. Самофокусирующаяся А. а. может работать и в приёмно-неродающем режиме при этом излучение сигнала осуществляется в направлении источника принимаемой волны. И в режиме приёма, и в режиме передачи принимаемый сигнал используется для управления фазами токов в отд. элементах А. а. Приёмно-передающая самофокусирующаяся А. а. в известном смысле сходна с системами обращения волнового фронта, используемыми, в частности, в оптике. А. а. применяют в системах связи, в радиолокации, радиоастрономии и т, д. [c.24]

С анизотропией (и гиротропией) связаны разнообразные явления. Однородная А, с. оказывает существенное влияние на свойства распространяющихся в ней нормальных волн, определяя, в частности, их поляризацию и различие направлений распространения boj -нового (фазового) фронта и энергии волн (см, также Кристаллооптика И Двойное лучепреломление). В неоднородной А. с. может происходить линейное вз-действие поляризов, волн (см. Линейное взаимодействие волн), приводящее к перераспределению энергии между нормальными волнами, но не нарушающее суперпозиции принцип. Последний нарушается в случае нелинейного взаимодействия волн, к-рое в А. с. также обладает своеобразными анизотропными свойствами (см. Нелинейная оптика и Нелинейная акустика). См. также Анизотропия, Магнитная анизотропия, Оптическая анизотропия. [c.84]

Здесь А — амплитуда, Ф — полная фаза В., m угл. частота, к — волновой вектор его модуль /с =А наз. волновым числом Фо ноет, сдвиг фазы (часто именуемый просто фазой). Ф-ция г з(г, <) периодична как во времени (с периодом Т=2л/(и), так и в пространстве (с периодом Я=2я/ с, наз. длиной В.) (рис. 1). Поверхности постоянных Ф — волновые фронты представляют собой плоскости, перпендикулярные вектору /с и перемещающиеся вдоль /с с фазовой ско11остью г, ф=сй/А . В любом другом направлении, отклонённом от /е на угол а, скорость перемещения фазовых фронтов равна ф/со8а> ф это означает, что, в отличие от /с, гф не является вектором (иначе скорость вдоль направления а равнялась бы г фсоаа, т. е, проекции соответствующего вектора). [c.317]

ЛЙН30)ВАЯ АНТЕННА — антенное устройство, работающее по принципу оптич. линзы, т. е. осуществляющее преобразование формы фазового фронта электромагнитной волны. Как правило, размеры апертуры Л. а. значительно больше длины волны принимаемого или излучаемого поля, поэтому аналогия с оптич. линзами распространяется и на методы их расчёта (геом. и физ. оптика). Далее речь идет об эл.-магп. Л. а. (нек-рые их разновидности имеют аналоги в акустике и гидроакустике, возможны гравитац. Л. а.). Все пояснения [c.592]

Рис. 10. Изменения профиля светового пучка в кубичной среде с tit > О, обусловленные пространственной фазовой са-ыомодуляцяей. Штриховые линии — изменяющаяся форма фазового фронта. Внизу — нарастание напряжённости светового поля на оси пучка.

Др. примером самовоздействия являются эффекты типа самофокусировки и самодефокусировки излучения, обусловленные деформацией фазового фронта распространяющейся волны. Напр., в среде с показателем преломления га, зависящим от интенсивности световой волны га — Пд п Е (безынерц. нелинейность), положительная О. с. формируется за счёт отклонения лучей в область большого показателя преломления, что в свою очередь приводит к росту показателя преломления за счёт роста интенсивности света, фокусируемого такой нелинейной линзой. Если коэф. передачи но каналу такой положительной О. с. превышает коэф. передачи по каналу отрицательной О. с., связанной с дифракцией света, то наблюдается эффект самосжатия, схлопывания лазерного пучка при его распространении через нелинейную среду. [c.387]

Существуют, однако, ситуации, в к-рых О. п. не противоречат принципам причинности и должны фигурировать в физически осуществимых решениях. Так, в средах с аномальной дисперсией возможно существование т. н. обратных, волн (гармонических или квазигар-монических), фазовые и групповые скорости к-рых направлены противоположно. В этом случае решение, уносящее энергию от источника (критерий излучения Мандельштама), формально записывается через потенциалы, фазовые фронты к-рых сбегаются в направлении к источнику, а не убегают от него. В сложных неоднородных средах с пространств, и временной дисперсией возможны случаи одноврем. привлечения решений с запаздывающими и О. п. [c.418]

Учет конечной толщины возможен в чисто теоретическом плане на основе полученных строгих решений. Влияние ограниченности) размеров, конечной проводимости материала решетки, а также отклонения формы фазового фронта падающей волны составляют предмет многочисленных экспериментальных исследований. в оптике и радиофизике [105, 141, 144, 244, 257, 258, 271, 275—279]. Как показывают результаты экспериментов, дифракционные свойства реальных решеток совпадают с расчетными в пределах ошибки эксперимента (расхождение менее 5 %), если линейные размеры решеток не менее 40—50> , количество периодов порядка 40, толщина лент порядка 0,01 — 0,06 мм (в четырехмиллиметровом диапазоне) и материалом, из которого изготавливаются решетки, является медь или серебро в миллиметровом и сплавы алюминия в оптическом диапазоне. При этом такую решетку необходимо размещать от рупорной антенны облучателя на расстоянии нескольких сотен длин волн (300— 500 X). Влияние конечной проводимости материала решетки на экспериментальные данные наиболее существенно в области аномалий в оптическом диапазоне [141], а также в миллиметровом вблизи добротных резонансов [105]. [c.169]

Отметим некоторые присущие призу недостатки. Как уже указывалось, его применение ограничивается случаями реализации в оптической схеме пространстветшого или временного дифференцирования изображений. Как и пром . он имеет в практических схемах довольно низкую эффективность по свету (порядка ] %) в канале считывания при достаточно высоком (порядка I кВ) напряжении питания, а также узкий спектральный диапазон чувствительности. Наконец, наличие пространственно неоднородного поля в полупроводниковом Кристалле, который является хорошим пьезоэлекгриком, не может не вызвать сложную деформацию кристалла и, как следствие, искажение фазового фронта считывающей волны, особенно заметное при работе с отражением света. [c.141]

Настоящая книга является первой попыткой систематического изложения физических основ работы нового класса приборов нелинейной оптики — преобразователей инфракрасного излучения — в видимом диапазоне. Для удобства читателей, не имеющих специальной подготовки в области нелинейной оптики, монография включает главу (первую) с изложением основных понятий этого раздела физики, необходимых для восприятия предмета. Во второй главе даны общие принципы расчета нелинейно-оптических преобразователей и показано, что с точки зрения формирования изображений каждый преобразователь эквивалентен некоторой линейной оптической системе с эффективными параметрами, зависящими от конфигурации и фазового фронта накачки, ее амплитуды, типа использованного синхронизма. В третьей и четвертой рассмотрены две основные схемы нелинейно-оптических преобразователей — схемы критического векторного и касательного (некритичного) синхронизма. Обсуждаются достоинства и недостатки каждой из них и возможные варианты оптимизации параметров. В последней главе анализируются разные практические аспекты работы преобразователей (спектральные и шумовые характеристики), приведены экспериментальные данные, иллюстрирующие степень соответствия параметров реальных преобразователей основным теоретическим представлениям. Приложения 1 и 3 несут самостоятельную информацию, поскольку в первом приведен новый метод в классической теории аберраций на основе интегрального принципа Гюйгенса — Френеля, а в третьем — расчетные данные по углам разных типов синхронизма. Часть информации дана в компактной форме — показаны эквипотенциальные поверхности угол синхронизма как функция длин волн накачки и инфракрасного излучения. Материал третьего приложения основан на расчетах Г. М. Барыкинского. [c.3]

Суть интерференционных методов исследований заключается в том, что зондирующий пучок, проходящий через кристалл, получает информацию об имеющихся в кристалле неоднородностях в виде искажений фазового фронта и затем передает ее в картине интерференции с невозмущепным пучком. В тех местах кристалла, где неоднородности коэффициента преломления сильнее, фазовый фронт луча искажен больше и в соответствующем месте интерференционной картины полосы будут либо сильнее искривлены, либо сильнее сгущены. Поэтому по расстояниям между интерференционными полосами или по их искривлению можно рассчитать разность коэффициентов преломления кристалла в точках, соответст вующих наблюдаемым полосам. Для того чтобы естественная сфё- [c.35]

Другим источником ложных полос может быть непараллель-ность торцов исследуемого кристалла, даюш.ая соответствуюш.ий наклон фазовых фронтов интерферируюш,их пучков. В схеме с интерферометром Маха-Цендера этот источник легко устраняется юстировкой зеркал, направляющих невозмещедный пучок. В схеме, приведенной на рис. 1.18, непараллельность торцов дает ложные полосы, число которых пропорционально углу наклона между торцами. Для устранения этого фактора торцы кристалла полируют с необходимой параллельностью (обычно не хуже 10")-Существенным достоинством установки является ее простота, отсутствие возможных источников нестабильности интерференционной картины за счет колебаний направляющих зеркал или среды между ними, в два раза большая чувствительность за счет двойного прохода зондирующего луча по кристаллу (туда и обратно). Рассмотрим пример оценки неоднородности кристалла на основе этой установки (рис. 1.18). [c.36]

Однако регистртруемая наряду с высокочастотной структурой внеосевой голограммы относительно низкочастотная спекл-структура ( продукт перекрестной интерференции в диффузно рассеяннсм предметной волне) при определенных условиях обладает способностью к восстановлению изображения. Действительно, об этом свидетельствует известный зкспе1жмент [76-77] по образованию так называемого фантомного изображения. Он состоял в регистрации диффузно рассеянного составным объектом поля в виде спекл-структуры и освещении полученного снимка, помещенного точно в исходное положение, волной, рассеянной частью этого объекта. Следовательно, диффузное поле, регистрируемое в зоне френелевской дифракции, содержит амплитудно-фазовую информацию, необходимую для воспроизведения изображения предмета, но поскольку опорный фазовый фронт имеет случайный (хотя и постоянный) характер, полноценное восстановление возможно только в случае Сохранения в реконструирующей волне этого фронта. [c.72]

Влияние турбулентности может быть снижено с помощью методов адаптивной оптики. Известно несколько методов адаптивной компенсации [34], но большинство из них аналогичны по своему принципу излучение, приходящее от цели, обрабатывается, в результате чего выделяется информация об относительной разнице между длинами оптических путей в пределах принятого пучка. Затем фазовый фронт передаваемого излучения предварительно деформируется для компенсации этой разницы. Подобная операция достигается либо путем искажения формы фокусирующего зеркала, либо фазовым сдвигом субапертур с помощью оптикоакустических, электрооптических эффектов или на основе явления четырехволнового вырожденного смещения. [c.56]

Например, если время наблюдения Т меньше времени заморо-женности атмосферы, то на величину угловой разрешающей способности уже не будут оказывать влияние случайные наклоны всего волнового фронта в целом. Действительно, наклон фазового фронта приводит лишь к смещению изображения в фокальной плоскости, которое хотя от наблюдения к наблюдению и изменяется случайным образом, но при каждой конкретной реализации остается неизменным и поэтому не сказывается на пространственной структуре формируемого изображения. Следовательно, в подобной ситуации оценка разрешающей способности должна осуществляться таким образом, чтобы дрожание изображения не учитывалось. [c.83]

Видно, что фаза волны 4 обращена по отношению к волне 5 и содержит сумму фаз волн накачки, причем фаза волны 2 взята с учетом ее распространения через нелинейную среду. Кроме того, имеется еще одно слагаемое — функщ1Я F, которая сложным образом зависит от указанных параметров. Для среды с нелокальным откликом и встречного четырехпучкового взаимодействия зта функщ1Я обращается в нуль, а последнее слагаемое равно тг/2. В результате оказывается, что в этом случае происходит строгое обращение волнового фронта с точностью до фазовых фронтов волн накачки. [c.74]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...