Холшевников К.В., Миланов Д.В., Щепалова А.С. «Пространство кеплеровых орбит и семейство его фактор-пространств» Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 1: Математика. Механика. Астрономия, 8, № 2, с. 359-369 (2021)

Функции расстояния на множестве кеплеровских орбит играют важную роль в решении задач поиска родительских тел метеороидных потоков. Специальным видом таких функций являются расстояния в фактор-пространствах орбит. Ранее были построены три метрики такого типа, позволяющие не принимать во внимание долготу узла, или аргумент перицентра, или и то, и другое. Здесь мы вводим еще одно, четвертое фактор-пространство, в котором отождествляются орбиты с произвольными долготами узлов и аргументами перицентров при условии, что их сумма (долгота перицентра) фиксирована. Определена функция σ₆, играющая роль расстояния между указанными классами орбит. Приведен алгоритм ее вычисления по данным элементам орбит и ссылка на программную реализацию этого алгоритма на языке C++. К сожалению, функция q не является полноценной метрикой. Мы доказали, что она удовлетворяет первым двум аксиомам метрического пространства, но третья – аксиома треугольника – нарушается, по крайней мере для больших эксцентриситетов. Однако в двух важных частных случаях (одна из орбит круговая, долготы перицентров всех трех орбит совпадают) аксиома треугольника верна. Не исключено, что она верна для всех эллиптических орбит, но это требует дальнейшего исследования. Ключевые слова: кеплерова орбита, метрика, фактор-пространство метрического пространства, расстояние между орбитами

Твердохлеб П.Е., Щепеткин Ю.А. «Способ оптической томографии для исследования амплитудного и фазового компонентов объёмной голографической решётки» Автометрия, 54, № 1, с. 68-79 (2013)

Путём решения уравнений связанных волн для лазерной доплеровской томографии найдены выражения для выходных сигналов, описывающих дифракцию света на объёмной решётке со взаимным (в общем случае) смещением амплитудного и фазового компонентов. Проведён выбор параметров сигналов, наименее подверженных влиянию неконтролируемых характеристик применяемой оптической системы и исследуемой среды. Получена зависимость фазового сдвига между сигналами двухканального гетеродинного детектора рассеянного света от характера амплитудно-фазовых составляющих тестовой решётки Ключевые слова: акустооптическое сканирование, амплитудно-фазовая решётка, доплеровская томография, коллинеарное гетеродинирование, метод связанных волн, тестирование светочувствительных материалов

Твердохлеб П.Е., Щепеткин Ю.А., Штейнберг И.Ш. «Исследование характеристик толстых дифракционных решёток методом лазерной гетеродинной томографии» Автометрия, 56, № 1, с. 26-34 (2019)

Представлена методика послойного исследования характеристик толстых амплитудно-фазовых решёток методом лазерной гетеродинной томографии. Получены оценки параметров толстой решётки, нелинейно записанной на аддитивно окрашенном кристалле фторида кальция (CaF₂ : Na). Основные теоретические положения лазерной гетеродинной томографии подтверждены экспериментально. Ключевые слова: лазерная гетеродинная томография, амплитудно-фазовая дифракционная решётка, коллинеарный гетеродинный фотодетектор, акустооптическое сканирование решётки, дифракционная эффективность, амплитудная и фазовая составляющие решётки

Искаков Б.А., Безноско Д., Жуков В.В., Садыков Т.Х., Салихов Н.М., Таутаев Е.М., Щепетов А.Л. «Геоакустическая эмиссия при прохождении через земную кору высокоэнергетических мюонов космического происхождения» Вестник Пермского университета. Серия: Физика, № 1, с. 5-11 (2021)

Нерешенной проблемой традиционной сейсмологии на сегодняшний день остается выделение из потока регистрируемой многочисленными сейсмическими датчиками информации строго определенного сигнала о приближении конкретного во времени и пространстве катастрофического землетрясения. Такой сигнал обычно теряется на постоянном фоне от большого числа других событий. На рубеже 1980–1990-х гг. учеными из Физического института и Института физики Земли была разработана предварительная концепция нового перспективного направления в сейсмологии. Для прогноза землетрясений используются сигналы от упругих колебаний в акустическом диапазоне частот, которые сигналы могут генерироваться под воздействием ионизации. Ионизация образуется в момент прохождения мюонов высокой энергии через сейсмически напряженную среду в глубинных слоях земной коры. Есть надежда, что этот метод может стать одним из способов прогнозирования землетрясении в будущем. Ключевые слова: акустическая эмиссия; мюоны; сейсмология; Земля; космические лучи; микрофон.

Щербаков Г.Н., Анцелевич М.А., Рычков А.В., Сахнов Е.Н., Фещенко Я.В., Богати С.Р., Тетеркин А.В. «Актуальность применения подводных маркеров на основе нелинейных эффектов» Безопасность жизнедеятельности, № 8, с. 41-44 (2021)

Рассмотрены современные средства гидроакустического маркирования подводных объектов. Применение подводных маркеров (подводных маяков) повышает безопасность выполнения подводно-технических работ. Предложено использовать нелинейные эффекты для создания пассивного маркера-отражателя. Возможность работы такого маркера без источника питания позволяет сделать продолжительность его функционирования под водой практически неограниченной. Ключевые слова: гидроакустика, подводные маркеры

Косцов Э.Г., Скурлатов А.И., Щербаченко А.М. «Оптико-электронная система для исследования наноперемещений подвижных элементов MEMS» Автометрия, 54, № 4, с. 92-100 (2018)

Рассматривается экспериментальная конструкция оптико-электронной системы для бесконтактного измерения микро- и наноперемещений подвижных элементов MEMS. Основу устройства составляет гетеродинный интерферометр со стабилизированным по частоте He-Ne-лазером и акустооптическим модулятором лазерного излучения. При воздействии на структуру MEMS импульсов напряжения с амплитудой до 1 В экспериментально достигнуто разрешение по перемещению подвижного элемента менее 1 нм, при этом амплитуда перемещения линейно зависит от управляющего напряжения с чувствительностью 100–200 нм/В. Установлено, что на кривой местоположение элемента – управляющее напряжение эффект гистерезиса не проявляется. Ключевые слова: оптико-электронная система, гетеродинный лазерный интерферометр, акустооптический модулятор лазерного излучения, подвижный элемент MEMS

Журавель Ф.А., Скурлатов А.И., Щербаченко А.М. «Определение и коррекция ошибок в сигналах квадратурных детекторов лазерных интерферометров» Автометрия, 56, № 3, с. 45-51 (2019)

Погрешности лазерных интерферометров, использующих квадратурные детекторы, зависят не только от самих интерферометров, но и от электронных систем обработки квадратурных сигналов. Существует 3 источника ошибок сигналов квадратурных детекторов: неравенство амплитуд квадратурных сигналов, сдвиг по фазе этих сигналов (не равен 90°) и смещение нуля в каждом из сигналов, которые влияют на погрешность измерения перемещений. Рассматривается простой способ определения и коррекции этих ошибок, использующий экспериментальные данные о сигналах, полученных с помощью аналого-цифровых преобразователей. Предложенный способ применим к любому интерферометру с синусоидальными квадратурными выходами. Ключевые слова: гетеродинный лазерный интерферометр, акустооптический модулятор лазерного излучения, квадратурная дискретизация, подвижный элемент MEMS