Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна. Радіофізика та електроніка, № 983



      535.8
      С.С. Ануфрик, А.П.Володенков, К.Ф. Зноско
      XeCl лазер с регулируемой формой и длительностью импульса генерации
      C. 3-10
      рус.
      Библ. 10 назв.
       Исследованы генерационные параметры XeCl лазера с системой возбуждения на основе LC контура при использовании смеси Ne–Xe–HCl. Разработана компьютерная модель для нахождения генерационных параметров. Модель дает возможность рассчитывать осциллограммы тока, напряжения и мощности генерации для всех параметров системы возбуждения. Программа по моделированию XeCl лазера позволяет также рассчитывать концентрации электронов, атомов и молекул и энерговклад в активную среду. Скоростные коэффициенты реакций с участием электронов определяются при помощи программы Bolsig +. Показано, что возможна генерация коротких (20 нс) и относительно длинных (60 нс) импульсов излучения путем изменения параметров LC контура. Энергия генерации достигает максимума при использовании обострительных емкостей во много раз меньше накопительной емкости.
      Ключевые слова: LC контур, XeCl лазер, система возбуждения, энергия генерации, длительность импульса


      535.391: 621.376
      С.В. Васильев, А.Ю. Иванов, В.И. Недолугов
      Экспресс-диагностика развития кратера при лазерно-плазменной обработке материалов
      C. 11-17
      рус.
      Библ. 5 назв.
      Рассмотрена акустическая эмиссия зоны разрушения, образующейся в ходе воздействия импульсного лазерного излучения на поверхность металла. Обнаружено, что при действии на поверхность медного образца лазерного импульса длительностью ~ 20 мкс время роста зоны разрушения составляет примерно 40 мкс, что хорошо согласуется с временем существования плазменного образования у поверхности мишени, подвергающейся лазерно-плазменной обработке (~ 50 мкс).
      Ключевые слова: лазерное излучение, акустическая эмиссия, плазма, кратер, зона неупругих деформаций, эволюция лазерного факела.


      621.373.826
      О.В. Гурин, А.В. Дегтярев, В.А. Маслов, В.С. Сенюта, В.А. Свич, А.Н. Топков
      Характеристики мод металлического волноводного резонатора со сферическим отражателем
      C. 18-22
      рус.
      Библ. 10 назв.
      Исследовано влияние кривизны сферического зеркала металлического волноводного резонатора субмиллиметрового лазера (? = 0,4326 мм) на энергетические потери и модовый состав излучения. Показано, что наличие квадратичних фазовых аберраций в зеркалах волноводного резонатора c увеличением его числа Френеля при монотонном убывании потерь энергии низшей несимметричной TE11q моды резонатора из-за уменьшения волноводных потерь приводит также к их существенной непериодической осцилляции.
      Ключевые слова: волноводный резонатор, сферический отражатель, терагерцевый диапазон, энергетические потери, модовый состав


      530.14
       И.В. Дзедолик, О.С. Каракчиева
      Поляритоны в нелинейном диэлектрике
      C. 23-28
      рус.
      Библ. 15 назв.
      ассмотрены свойства поляритонов в нелинейной диэлектрической среде. Получен спектр поляритонов, исследована зависимость числа ветвей и ширины щелей спектра от интенсивности электромагнитного поля. Найдены новые ветви, возникающие в щели поляритонного спектра. Рассмотрено соотношение между долями электромагнитной и механической энергии в поляритонной волне, распространяющейся в нелинейном диэлектрике. Показано, что при приближении частоты поляритонов к границе спектральной щели снизу доля энергии электромагнитного поля в поляритонной волне снижается до нуля, а для поляритонов с частотой выше верхней границы щели доля энергии электромагнитного поля при повышении частоты стремится к 100%.
      Ключевые слова: нелинейный диэлектрик, поляритонный спектр


      535.015
      А.И. Филипенко, А.Н. Донсков
      Влияние случайных изменений диаметров воздушных капилляров и случайных изменений расположения центров воздушных капилляров на эксплуатационные параметры микроструктурированного оптического волокна с твердой сердцевиной
      C. 29-32
      рус.
      Библ. 5 назв.
      Исследовано влияние случайного изменения диаметра включений и случайного изменения расположения центров включений на эксплуатационные параметры микроструктурированного оптического волокна с твердой сердцевиной, окруженной кольцом воздушных капилляров. Полученные результаты показывают, что при любом из рассмотренных видов дефектов модовое поле будет иметь два ярко выраженных максимума. Следовательно, при практическом использовании данного микроструктурированного оптического волокна необходимо производить угловое позиционирование торцов. Мы также показали, что случайное изменение диаметра включений может привести к увеличению полной мощности модового поля. В наших исследованиях мы использовали метод конечных элементов.
      Ключевые слова: метод конечных элементов, распределение Гаусса, диаметр включений, полная мощность модового поля, угловое позиционирование, микроструктурированное оптическое волокно


      621.373.8
      Г.А. Князев, А.П. Сухоруков
      Взаимодействие оптических пучков в среде с тепловой нелинейностью
      C. 33-37
      рус.
      Библ. 6 назв.
      Рассмотрено взаимодействие оптических пучков в средах, показатель преломления которых зависит от температуры. Оптический пучок накачки, частично поглощаясь средой, индуцирует область с неоднородным показателем преломления. В результате наблюдаются полное отражение, преломление или дифракция сигнального пучка на индуцированной оптической неоднородности. Представлены результаты экспериментального исследования особенностей данного явления. Реализовано волноводное распространение света в области, образованной двумя узкими пучками накачки.
      Ключевые слова: тепловая нелинейность, оптический пучок, полное отражение, индуцированная неоднородность, самодефокусировка


       539.101:538.3
      А.В. Константинович, И.А. Константинович
      Спектр излучения системы электронов, движущихся по винтовой линии в прозрачной среде
      C. 38-47
      рус.
      Библ. 39 назв.
      Метод охватывающих поверхностей обобщен на случай системы электронов, движущихся вдоль произвольной заданной траектории в прозрачной изотропной среде. С помощью этого метода получены основные соотношения классической теории излучения системы электронов, движущихся вдоль произвольной заданной траектории в прозрачной изотропной среде. Исследованы скачкообразные изменения в спектральном распределении мощности излучения одного, двух, трех и четырех электронов, движущихся вдоль винтовой линии в прозрачной изотропной среде.
      Ключевые слова: метод охватывающих поверхностей в среде, синхротронно-черенковское излучение, спектр излучения, скачкообразные изменения


      535.2; 535.3
       O.Н. Козина, И.С. Нефедов, Л.А. Мельников
      Характеристики распространения света в оптических металло-диэлектрических коаксиальных нано-волноводах сложной формы
      C. 48-53
      рус.
      Библ. 8 назв.
      Исследована волноводная структура нано-размерного поперечного сечения, изготовленная из благородных металлов и диэлектрика. Рассмотренный тип волновода позволяет передавать оптическое изображение с суб-волновым разрешением на расстояния, значительно превышающие его поперечное сечение при малых потерях. На основе метода конечных элементов проведена оценка затухания и длины распространения излучения в волноводе, установлена возможность сильной локализации поля в центральной диэлектрической части структуры. Рассмотрены волноводы с циркулярной и эллиптической формами поперечного сечения.
      Ключевые слова: плазмонные волноводы, коаксиальные волноводы, благородные металлы, численное моделирование, нано-размерное сечение


      621.383
      В.В. Лысак
      Резонансный фотодиод. Теоретическая часть
      C. 54-66
      рус.
      Библ. 20 назв.
      В работе проведен обзор методов моделирования резонансных фотодиодов на основе полупроводниковых квантоворазмерных структур для сверхкоротких соединений. Рассмотрена проблема рассогласования рабочих длин волн передатчика и приемника и проанализирована температурная зависимость смещения спектрального максимума квантовой эффективности. Показан технологический процесс контроля толщины слоя с использованием лазерного интерферометра, с точностью контроля до одного атомарного слоя. Проведенный в работе сравнительный анализ модуляционных характеристик стандартного и резонансного фотодиодов показал увеличение более чем в 5 раз максимального значение произведения КЭ и полосы модуляции при включении резонатора в структуру детектора.
      Ключевые слова: резонансный фотодиод, квантовая эффективность, модуляционная характеристика, метод матриц переноса


      681.7.068
      А.А. Манько
      Особенности характеристик оптических спектрально-селективных элементов с повышенным показателем преломления
      C. 67-71
      рус.
      Библ. 5 назв.
      Проведено моделирование характеристик оптических спектрально-селективных элементов цилиндрической формы с повышенным значением показателя преломления, использующих эффект рассеяния света. Определены параметры материала оптического элемента, формирующие его спектрально-селективные свойства. Как следует из результатов расчетов, применение цилиндрических оптических элементов для угловой спектральной селекции возможно в ограниченном диапазоне значений показателя преломления. При повышении показателя преломления цилиндрического оптического элемента до определенного значения оптический элемент начинает функционировать в режиме квазиравномерного углового рассеяния света.
      Ключевые слова: оптический цилиндрический элемент, рассеяние света, метод Монте-Карло, индикатриса рассеяния, показатель преломления


      535:621.373.826;
      А.О. Пак, Н.Г. Кокодий
      Решетчатый приемник для измерения характеристик лазерного излучения
      C. 72-76
      рус.
      Библ. 6 назв.
      В работе рассмотрен решетчатый приемник для измерения характеристик лазерного излучения. Приемник содержит 4 решетки, плоскости которых перпендикулярны направлению распространения излучения. Проволочные элементы решеток расположены под углами 0°, 45°, 90° и 135° к вертикали. Одна решетка содержит 8 никелевых болометров диаметром 40 мкм, расположенных на расстоянии 7.2 мм друг от друга. Диаметр окна – 60 мм. Измерено распределение интенсивности излучения в пространстве, как следствие, определены положение энергетического центра, диаметр, обобщенная площадь поперечного сечения пучка излучения. Математической основой алгоритма обработки сигналов служило преобразование Радона. Также измерены направление поляризации излучения и распределение интенсивности поляризованного излучения путем численного эксперимента.
      Ключевые слова: решетка, болометр, распределение интенсивности, поляризация, энергетический центр, диаметр пучка, обобщенная площадь сечения пучка


      517.95
      А.Б. Плаченов, А.П. Киселев, П. Чаморро-Посада
      Непараксиальные нестационарные общеастигматические волновые пучки и пакеты
      C. 77-83
      рус.
      Библ. 24 назв.
      Найден новый класс точных негармонических по времени решений волнового уравнения в трёхмерном пространстве, представляющий собой обобщение известного комплексифицированного относительно неискажающегося решения Бейтмена и содержащий произвольную функцию («форму волны»). Аргумент этой функции аналогичен тому, который возникает в параксиальных гауссовых пучках со сложным (общим) астигматизмом. Специальный выбор формы волны позволяет получить решения, имеющие вид нестационарных пучков и пакетов, гауссовски локализованных в пространстве и времени.
      Ключевые слова: волновое уравнение, точные решения, локализованные волны, решение Бейтмена, общий астигматизм


      621.385.6
      Н.П. Стогний, Н.К. Сахненко
      Плазмонные резонансы в изолированном и паре связанных плазменных цилиндров
      C. 84-90
      рус.
      Библ. 14 назв.
      В работе теоретически исследованы плазмонные резонансы в изолированном плазменном цилиндре и паре близко расположенных (связанных) плазменных цилиндров. Установлено, что плазмонные моды связанных цилиндров являются гибридными, т.е. представляют собой симметричные и несимметричные комбинации плазмонов изолированного цилиндра. Изучены спектральные характеристики различных типов плазмонных резонансов. Выявлено значительное усиление поля в случае удаленно расположенных друг от друга (на расстоянии 10-20 радиусов) пары связанных плазменных цилиндров по сравнению с изолированным цилиндром. Также в работе оценена погрешность в вычислениях собственной частоты плазмонов. Приведены графики, иллюстрирующие поперечное сечения рассеивания плоской волны изолированного плазменного цилиндра и пары связанных цилиндров, а также действительную часть собственной частоты плазмонов различных мод. Рассмотрены пространственные характеристики плазмонных колебаний различных типов.
      Ключевые слова: плазма, поверхностные плазмоны (плазмонные резонансы), поперечное сечение рассеивания, собственные значения


      612.84:778.38
      В.П. Титарь, О.В. Шпаченко
       Теоретический анализ прохождения лазерного излучения через границу раздела между двумя квазикристаллическими слоями сетчатки
      C. 91-101
      рус.
      Библ. 10 назв.
       В рамках голографической модели физиологической оптики проведен теоретический анализ прохождения лазерного излучения через границу раздела между квазикристаллическими слоями сетчатки (слоем нервных волокон и фоторецепторными дисками). Для решения данной задачи нами были получены аналоги формул Френеля для границы раздела между двумя одноосными кристаллами. Результаты исследования могут найти применение при использовании лазерных методов для диагностики и лечения офтальмологических заболеваний.
      Ключевые слова: голография, физиологическая оптика, сетчатка глаза, одноосный кристалл, форм-двулучепреломление, формулы Френеля


      539.2
      С.Г. Фелинский, Г.С. Фелинский
      Нулевое отражение электромагнитных волн терагерцового диапазона в кристаллах
      C. 102-106
      рус.
      Библ. 5 назв.
      Представлен анализ физических особенностей образования областей с экстремально низким отражением электромагнитного излучения в терагерцовом и дальнем инфракрасном диапазонах, которые можно наблюдать во многих экспериментальных исследованиях. Показано, что в случае достаточно малого затухания полярных фононов образуются спектральные полосы с почти полным исчезновением отражения (R <0,01%), названные нами антиотражающими каналами (АОК). АОК расположен за пределами области отрицательной диэлектрической проницаемости, так как минимум отражения смещен по частоте выше частоты продольных колебаний, а его величина зависит от базовых параметров полярных колебаний.
      Ключевые слова: аномально низкое отражение, метаматериалы, антиотражающие каналы


      519.815
      В.А. Яценко, М.В. Наливайчук
      Криогенно-оптический гравиметр: принципы, методы и применение
      C. 107-113
      рус.
      Библ. 5 назв.
      В работе рассмотрена проблема проектирования и разработки оптико-криогенного устройства с использованием новых принципов, методов и новых сверхпроводящих материалов. Основой датчика является использование нового феномена магнитной левитации, высокоточной оптической регистрации координат левитуючого пробного тела и робастной системы обработки сигналов. Рассмотрена также динамика левитирующего пробного тела. Мы показали, как получить надежные YBCO тонкие пленки с управляемой поверхностью и физическими свойствами и как интегрировать их в сверхпроводящий подвес оптико-криогенного гравиметра с тем, чтобы уменьшить его размеры и сделать возможным его использование в перспективных космических миссиях.
      Ключевые слова: гравиметр, сверхпроводящий подвес, оптическая регистрация, тонкие пленки, сверхпроводящее кольцо

В данном номере сборника содержится: 16 работ