Безрук М.Н., Ромашко Р.В., Кульчин Ю.Н. «Детектирование слабых акустических полей с помощью волоконно-оптической измерительной системы для задач неразрушающей диагностики» Вестник Дальневосточного отделения Российской Академии Наук, № 3, с. 68-72 (2020)

Продемонстрирована возможность применения волоконно-оптической системы на основе многоканального адаптивного голографического интерферометра для задач неразрушающей диагностики. С помощью системы выполнены детектирование и реконструкция слабого акустического поля, сформированного внутри плиты из конструкционного материала, имеющей неоднородную структуру. На основе результатов томографической реконструкции акустического поля показано влияние неоднородности на суперпозицию акустического поля.

Морозов Н.Ф., Индейцев Д.А., Лукин А.В., Попов И.А., Привалова О.В., Штукин Л.В. «Динамическое взаимодействие продольных и изгибных колебаний стержня при лазерном воздействии» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 494, № 1, с. 57-63 (2020)

Рассматривается задача о взаимодействии продольных и поперечных колебаний стержня при тепловых воздействиях с помощью лазерного излучения. Одновременный учет нелинейных слагаемых в уравнениях для изгибных и для продольных деформаций позволяет объяснить взаимодействие изгибных и продольных колебаний. Указаны области значений параметров стержня, в которых при импульсном тепловом воздействии возможно возбуждение более низкочастотных изгибных колебаний за счет высокочастотных продольных и, наоборот, возбуждение более высокочастотных продольных за счет низкочастотных изгибных колебаний.

Чашечкин Ю.Д., Ильиных А.Ю. «Множественные выбросы брызг при ударе капли» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 494, № 1, с. 42-46 (2020)

Впервые проведена фото- и видеорегистрация всех групп мелких капелек (брызг), вылетающих при падении в бассейн с водой капли диаметром 0.2<D<0.5 см и скоростью 1<U<4.05 м/с. В режиме образования всплеска группы капелек выбрасываются эшелонами вначале с вершин шипов на пелене вокруг области первичного контакта, затем с шипов на кромках расщепленных оболочек венца и, наконец, с зубцов его шеврона. Первые брызги летят радиально, последующие –- внутрь, вокруг каверны и вертикально вверх. Со временем размеры брызг растут от 0.1 до 1.0 мм, их скорости падают с 20 до 1 м/с, интервалы между группами увеличиваются от 50 мкс до 2.5 мс вплоть до начала сглаживания зубцов венца (t≈17 мс). Ускорению капелек способствует конверсия доступной потенциальной энергии при уничтожении свободных поверхностей сливающихся жидкостей.

Беляев Б.А., Тюрнев В.В., Волошин А.С., Лексиков Ан.А., Галеев Р.Г., Шабанов В.Ф. «Полосно-пропускающий фильтр-поляризаторна диэлектрической слоистой структуре с решетками полосковых проводников» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 493, № 1, с. 5-10 (2020)

Исследована новая конструкция многослойного полосно-пропускающего фильтра, в которой каждый резонатор состоит из двух одинаковых диэлектрических слоев с параллельными решетками полосковых проводников на внешних поверхностях и ортогональной к ним решеткой полосковых проводников между слоями. Конструкция фильтра на резонаторах со скрещенными решетками одновременно выполняет функцию поляризатора, прозрачного в заданной полосе частот, если вектор электрического поля волны параллелен внешним полосковым проводникам, но отражает волны с ортогональной поляризацией. Численный электродинамический анализ 3D-модели конструкции хорошо согласуется с результатами измерений опытного образца фильтра-поляризатора пятого порядка с относительной шириной полосы пропускания 14% и центральной частотой 13.4 ГГц. Потери СВЧ-мощности в полосе пропускания устройства при параллельной поляризации электромагнитной волны ∼1.2 дБ, а при ортогональной – более 40 дБ.

Беляев Б.А., Тюрнев В.В., Волошин А.С., Лексиков Ан.А., Галеев Р.Г., Шабанов В.Ф. «Полосно-пропускающий фильтр из диэлектрических слоев с субволновыми решетками полосковых проводников на границах» Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки, 494, № 1, с. 75-81 (2020)

Исследована конструкция многослойного полосно-пропускающего фильтра, каждый из полуволновых резонаторов которого состоит из двух диэлектрических слоев с наружными решетками полосковых проводников в виде квадратных сеток и с внутренними – в виде квадратных патчей. Сетки служат зеркалами с заданными отражательными свойствами, обеспечивая оптимальные связи крайних резонаторов со свободным пространством и оптимальные связи между резонаторами. Решетки из патчей позволяют изменять собственную частоту резонаторов при настройке фильтра. Показана эффективность квазистатического расчета амплитудно-частотных характеристик слоистой структуры, если период решеток меньше длины волны в диэлектрике и много меньше толщины слоев. Расчет не требует больших затрат машинного времени, поэтому параметрический синтез устройств можно проводить на обычном персональном компьютере. Измеренные характеристики опытного образца синтезированного фильтра третьего порядка с относительной шириной полосы пропускания ∼10% и ее центральной частотой ∼10.6 ГГц хорошо согласуются с расчетом. Предложенная конструкция позволяет изготавливать радиопрозрачные в заданной полосе частот многослойные панели для укрытия микроволновых антенн.

Салихов Т.Х., Рахими Ф., Махмалатиф А., Шарифов Д.М. «Вклад температурной зависимости оптического коэффициента поглощения образца на формирование теплового поля в фотоакустической камере» Теплофизика и аэромеханика, № 6, с. 963-968 (2019)

Получены выражения, описывающие особенности формирования температурного поля в фотоакустической камере с учетом температурной зависимости не только теплофизических параметров всех слоев и поглощательной способности, но и оптического коэффициента поглощения образца. Выведена система нелинейных алгебраических уравнений для определения зависимости температур освещаемого слоя образца и его обратной стороны от интенсивности падающего луча. В результате численного решения этой системы получены нелинейные зависимости температур обоих сторон образца от интенсивности луча. Обнаружено, что знак термического коэффициента температурной зависимости оптического коэффициента поглощения существенно влияет на характер зависимостей приращения температур облучаемой поверхности и тыловой стороны образца от интенсивности. Также показана существенная роль подложки на формирование поля температур в фотоакустической камере.

Гибин И.С., Котляр П.Е. «Матричный оптико-акустический приемник ТГц излучения с нанооптоэлектромеханическими элементами на основе перфорированного SLG графена» Прикладная физика, № 3, с. 76-82 (2020)

Рассмотрено развитие неохлаждаемых многоэлементных приемников излучения на основе оптико-акустических преобразователей от первого в истории техники матричного приемника Голея до современных конструктивных решений, включающих применение графеновых разделительных мембран. Проведены обобщенные расчеты чувствительности мембран, выполненных на основе графенов и традиционных материалов, таких как полиметилметакрилат и нитрид кремния. Анализируется перспективность применения однослойного графена (SLG – single-layer graphene), как наиболее перспективного материала для выполнения мембран. Показано, что гексатриграфен С63(6) является идеальным материалом для изготовления гибкой мембраны из-за его атомной толщины, высокой прочности, газонепроницаемости и высокой электропроводности. Показано, что повышение чувствительности оптоакустических приемников излучения (ОАПИ) при изготовлении мембран из графенов позволяет конструировать матричные системы с малыми диаметрами мембран при сохранении метрологических параметров однокамерных ОАПИ приборов. Рассмотрена конструкция матричного оптоакустического приемник ТГц излучения предельной чувствительности, в которой используется перфорированный SLG графен.

Кравчук Д.А. «Экспериментальное исследование акустических сигналов при оптоакустическом эффекте в суспензии с полистирольными дисками как моделями эритроцитов» Прикладная физика, № 4, с. 70-73 (2020)

Целью исследования являлось провести экспериментальные исследования лазерного возбуждения акустического сигнала в натрий-фосфатном растворе с полистирольными дисками как моделями эритроцитов, для установления моделируемого уровня гематокрита. Получен экспериментально акустический сигнал от моделей двояковогнутых эритроцитов в натрий-фосфатном растворе с помощью оптоакустического метода от лазера ND: YAG для различных концентраций. Акустические сигналы, формируемые в результате оптоакустического преобразования, имеют различные амплитуды, формы и длительности. Анализ полученных экспериментально акустических сигналов позволяет сделать вывод о применимости метода для определения уровня гематокрита на примере модельных полистирольных эритроцитов.

Мухамадиев А.А. «Математическая модель акустооптического коммутатора волоконно-оптических линий связи» Оптический журнал, 86, № 4, с. 11-18 (2020)

Проведено исследование характеристик оптического излучения при его прохождении через элементы, входящие в структуру акустооптического коммутатора волоконно-оптических линий связи, а также определение эффективности передачи оптического сигнала и уровня вносимых потерь. Для этого предложена математическая модель акустооптического коммутатора волоконно-оптических линий связи, описывающая оптический сигнал, распространяющийся как Гауссово излучение, и передаваемый между входным и выходными волокнами. Разработанная математическая модель позволяет раскрыть соотношение амплитуд сигналов на входном и выходных оптических волокнах, их интенсивности и мощности, проследить характер распространения оптического излучения и его ослабления элементами оптики, а также исследовать эффективность передачи оптического сигнала и уровень вносимых потерь.

Грибанов А.В., Яковин Д.В., Яковин М.Д «Гранат-неодимовый лазер с синхронизацией мод акустооптическим модулятором бегущей волны и сферическим зеркалом» Оптический журнал, 86, № 6, с. 3-8 (2020)

Представлены результаты экспериментов по исследованию генерационных характеристик диодно-накачиваемого Nd: YAG лазера с синхронизацией мод сферическим зеркалом и акустооптическим модулятором бегущей волны. Измерены характеристики дифрагированного излучения, выводимого из резонатора акустооптическим модулятором в случае плотного резонатора и в случае создания в резонаторе потерь, аналогичных пропусканию выходного зеркала. Также рассмотрен случай с дополнительным резонатором по дифрагировавшим лучам, возвращающим их обратно в резонатор лазера.

Адуев Б.П., Нурмухаметов Д.Р., Звеков А.А., Нелюбина Н.В., Созинов С.А., Каленский А.В., Ананьева М.В., Галкина Е.В. «Оптоакустическое исследование и моделирование оптических свойств композитов циклотриметилентринитрамин-ультрадисперсные частицы никеля» Оптика и спектроскопия, 128, № 5, с. 659-668 (2020)

Экспериментально получены оптоакустические сигналы, инициируемые импульсным лазерным излучением (длительность импульса на полувысоте 14 нс) с длиной волны 532 нм в прессованных композитах циклотриметилентринитрамин (RDX) -ультрадисперсные частицы никеля, и определены их наблюдаемые показатели поглощения излучения при значениях среднего радиуса частиц 40, 60, 80 и 140 нм. Показано, что зависимость экспериментального показателя поглощения от радиуса частиц при постоянной массовой доле немонотонная. Результаты интерпретировались в рамках теории переноса монохроматического излучения. Показано, что согласие экспериментальных и рассчитанных значений показателя поглощения прессованных таблеток RDX-ультрадисперсные частицы никеля различного радиуса достигается при учете остаточной пористости образца. Оценены средний радиус пор и их концентрация. Ключевые слова: оптоакустическая спектроскопия, ультрадисперсные частицы металлов, RDX, уравнение переноса излучения.

Пожар В.Э., Великовский Д.Ю. «Спектральное распознавание объектов с помощью многооконных акустооптических фильтров» Оптика и спектроскопия, 128, № 7, с. 1035-1041 (2020)

Рассмотрена задача обнаружения объектов по их спектральным признакам при гиперспектральной съемке. Описаны основные проблемы, препятствующие эффективному и оперативному решению задачи. Обоснован метод дискриминации объектов от фона в реальном времени, основанный на использовании многооконных перестраиваемых спектральных фильтров. Сформулированы принципы работы и технической реализации этих устройств. Обсуждены допущения, лежащие в основе метода, и его особенности. Предложен оригинальный способ реализации на основе модулируемого акустооптического фильтра. Сделан вывод о принципиальной реализуемости рассмотренных методов на основе новой технологии многооконной акустооптической фильтрации, его перспективности, быстродействии, оперативности и гибкости. Ключевые слова: гиперспектральный анализ, экспресс-анализ, многооконный акустооптический фильтр, модуляция акустооптического фильтра.

Филатов А.Л. «Экспериментальное исследование многополосной акустооптической фильтрации при декодировании спектрально-кодированных сигналов в некогерентных системах OCDMA» Письма в Журнал технической физики, 47, № 1, с. 20-22 (2021)

Экспериментально доказана возможность использования акустооптических многополосных фильтров для построения сетей с кодовым разделением каналов множественного доступа. Исследованы корреляционные помехи, вызванные тем, что для кодирования/декодирования используется набор полос, спектр которых имеет вид, близкий к функции sin(x)/x. Для случая нескольких передатчиков разработана и реализована специальная технология, позволившая провести исследования на линии передач, созданной на базе двух фильтров. Ключевой составляющей технологии является эмулирование на первом фильтре суммарного сигнала от двух–пяти передатчиков. Измеренная величина отношения амплитуд сигнала к интерференционным помехам была больше 11 dB и уменьшалась из-за корреляционных помех от сетевого окружения и ошибки эмулирования суммарного сигнала менее чем на 3 dB. Ключевые слова: акустооптический фильтр, спектральное кодирование, DDS, OCDMA.