Трансформація дифракційного спектра при кутових нахилах об’єкта

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorТимчик, Григорій Семенович
dc.contributor.authorЯковенко, Ірина Олександрівна
dc.contributor.authorTymchik, G. S.
dc.contributor.authorYakovenko, I. O.
dc.date.accessioned2018-09-14T15:39:15Z
dc.date.available2018-09-14T15:39:15Z
dc.date.issued2018
dc.description.abstractenBackground. In modern information measuring systems for the study and processing of spatial signals of various physical nature, the Fourier Optics is widely used, which actualizes the problems associated with the formation of diffraction spectra by coherent optical systems. By transforming the spatial-frequency coordinates of the Fourier spectrum of a normally-illuminated transparency, one can obtain a solution to the problem of studying light diffraction on a transparency that has an inclination to the axis of the optical system. Objective. The aim of the paper is to establish a connection of the diffractive Fourier spectrum of the transparency, which has an inclination to the optical axis of the Fourier spectrum of a normally illuminated transparency, by means of the coordinates’ transformation in the space-frequency domain, expressed through the transparency rotation matrix elements. Methods. The technique is based on the transformation of the Fourier spectrum of a normal-illuminated transparency (which simulated both the passing wave and the reflected wave) at its arbitrary angular slopes in space and various special cases of the two-dimensional spectrum degeneracy. Results. The obtained results and substantiated practical recommendations can be used for the realization of practical problems using coherent optical spectral analyzers. Conclusions. The well-known fundamental studies of light diffraction on a transparency that has an inclination to the axis of the optical system have a solution to this problem by transforming the spatial-frequency coordinates of the Fourier spectrum of a normally illuminated transparency. This result is generalized with the help of the Van Cittert–Zernike theorem in the case of a partially coherent illumination. However, in these studies only a partial case of the flat transparency slope is considered in relation to only one of the coordinate axes, and in the practical applications two-coordinate inclinations and longitudinal shifts take place, that have not been investigated at the present time. The optical system that implements the Fourier transform of the transmittance (reflection) function of a transparency that has an inclination to the optical axis is frequency-non-invariant, since at the linear displacement of spatial frequencies at the input there is a nonlinear shift and the impulse response shape distortion due to the transparency slope, and expressed through the elements of the rotation matrix.uk
dc.description.abstractruПроблематика. В современных информационно-измерительных системах для исследования и обработки пространственных сигналов различной физической природы широкое применение имеет фурье-оптика, что актуализирует проблемы, связанные с формированием дифракционных спектров когерентными оптическими системами. Путем преобразования пространственно-частотных координат фурье-спектра нормально освещенного транспаранта можно получить решение задачи исследования дифракции света на транспаранте, имеющем наклон к оси оптической системы. Цель исследования. С помощью преобразования координат в пространственно-частотной области, которое выражается через элементы матрицы поворота транспаранта, установить связь дифракционного фурье-спектра транспаранта, имеющего наклон к оптической оси, с фурье-спектром нормально освещенного транспаранта. Методика реализации. Методика базируется на основе преобразования фурье-спектра нормально освещенного транспаранта (моделируемого как волной, которая проходит, так и волной, которая отражается) при его произвольных угловых наклонах в пространстве и в различных частных случаях вырождения двумерного спектра. Результаты исследования. Полученные результаты и обоснованные практические рекомендации могут быть использованы для реализации практических задач с использованием когерентных оптических спектроанализаторов. Выводы. Известные фундаментальные исследования дифракции света на транспаранте, имеющем наклон к оси оптической системы, дают решение этой задачи путем преобразования пространственно-частотных координат фурье-спектра нормально освещенного транспаранта. Этот результат обобщен с помощью теоремы Ван Циттерта–Цернике на случай частично-когерентного освещения. Однако в данных исследованиях рассмотрен лишь частный случай наклона плоского транспаранта относительно только одной из координатных осей, а в практических приложениях имеют место двухкоординатные наклоны и продольные сдвиги, пока еще не исследованные. Оптическая система, которая реализует фурье-преобразование функции пропускания (отражения) транспаранта, имеющего наклон к оптической оси, является частотно-неинвариантной, так как при линейном смещении пространственных частот на входе наблюдаются нелинейный сдвиг и искажение формы импульсного отклика, которые являются следствием наклона транспаранта и выражаются через элементы матрицы поворота.uk
dc.description.abstractukПроблематика. В сучасних інформаційно-вимірювальних системах для дослідження та обробки просторових сигналів різноманітної фізичної природи широке застосування має фур’є-оптика, що актуалізує проблеми, пов’язані з формуванням дифракційних спектрів когерентними оптичними системами. Перетворенням просторово-частотних координат фур’є-спектра нормально освітленого транспаранта можна отримати розв’язок задачі дослідження дифракції світла на транспаранті, що має нахил до вісі оптичної системи. Мета дослідження. За допомогою перетворення координат у просторово-частотній області, що виражається через елементи матриці повороту транспаранта, встановити зв’язок дифракційного фур’є-спектра транспаранта, який має нахил до оптичної вісі, з фур’є-спектром нормально освітленого транспаранта. Методика реалізації. Методика базується на основі перетворення фур’є-спектра нормально освітленого транспаранта (модельованого як хвилею, що проходить, так і хвилею, що відбивається) при його довільних кутових нахилах у просторі та в різноманітних часткових випадках виродження двовимірного спектра. Результати дослідження. Отримані результати і обґрунтовані практичні рекомендації можуть бути використані для реалізації практичних задач із використанням когерентних оптичних спектроаналізаторів. Висновки. Відомі фундаментальні дослідження дифракції світла на транспаранті, що має нахил до вісі оптичної системи, дають розв’язок цієї задачі через перетворення просторово-частотних координат фур’є-спектра нормально освітленого транспаранта. Цей результат узагальнено за допомогою теореми Ван-Ціттерта–Церніке на випадок частково-когерентного освітлення. Проте у цих дослідженнях розглянуто лише частковий випадок нахилу плоского транспаранта відносно лише однієї з координатних осей, а в практичних застосуваннях мають місце двокоординатні нахили і поздовжні зсуви, що наразі не досліджено. Оптична система, яка реалізує фур’є-перетворення функції пропускання (відбиття) транспаранта, що має нахил до оптичної вісі, є частотно-неінваріантною, оскільки при лінійному зсуві просторових частот на вході спостерігаються нелінійний зсув і спотворення форми імпульсного відгуку, які є наслідком нахилу транспаранта і виражаються через елементи матриці повороту.uk
dc.format.pagerangeС. 77-83uk
dc.identifier.citationТимчик, Г. С. Трансформація дифракційного спектра при кутових нахилах об’єкта / Г. С. Тимчик, І. О. Яковенко // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2018. – № 2(118). – С. 77–83. – Бібліогр.: 12 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1810-0546.2018.2.122888
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/24469
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceНаукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал, 2018, № 2(118)uk
dc.subjectфур’є-спектрuk
dc.subjectматриця повороту транспарантаuk
dc.subjectфур’є-перетворенняuk
dc.subjectкутовий нахилuk
dc.subjectкогерентна оптична системаuk
dc.subjectFourier spectrumuk
dc.subjecttransparency rotation matrixuk
dc.subjectFourier transformuk
dc.subjectangular inclinationuk
dc.subjectcoherent optical systemuk
dc.subjectфурье-спектрuk
dc.subjectматрица поворота транспарантаuk
dc.subjectфурье-преобразованиеuk
dc.subjectугловой наклонuk
dc.subjectкогерентная оптическая системаuk
dc.subject.udc681.2:537.7
dc.titleТрансформація дифракційного спектра при кутових нахилах об’єктаuk
dc.title.alternativeTransformation of the Diffraction Spectrum at Gradients of the Objectuk
dc.title.alternativeТрансформация дифракционного спектра при угловом наклоне объектаuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
NVKPI2018-2_09.pdf
Розмір:
438.32 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 2(118)