Методи математичного моделювання мікрорельєфних спеціалізованих структур для світлоповертання та рефракції світла

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorАнтонов, Євген Євгенович
dc.date.accessioned2020-03-26T10:16:02Z
dc.date.available2020-03-26T10:16:02Z
dc.date.issued2020
dc.description.abstractenThe dissertation presents the geometric models and methods for simulation of the optical characteristics of microprism structures: retroreflective, ophthalmic refractive and circular focusing ones. The calculations are performed for the parameters of specialized microprism devices with plane mirror facets for the formation of light fluxes, which can be made by the diamond cutting method. The method of optical quality control of retroreflective and refractive microprism surfaces by laser radiation diffraction on the microrelief has been developed. The calculations of the intensity of light fluxes was performed for complex three-layers structures to control the parameters of microrelief by the diffraction efficiency of the reflected and transmitted beams. A new method for simulating the resolution of optical images using the electronic registering of the light with test stroke objects is developed. The comparative optical parameters of existing ophthalmic microprisms of different manufacturers are obtained. The mathematical modeling has been carried out and the effect of color filters on the zone of dispersion chromatism zone for refractive microprisms is experimentally investigated. The quantitative characteristics of the chromatic zone decrease with the use of appropriate color filters are obtained. The model for the creation of achromatic refractive-diffraction microprisms is developed and the optical characteristics of special achromatic devices were obtained at the first time. The samples of special achromatizing microprisms, that are diffraction gratings with a small microrelief pitch, are experimentally investigated. Such devices are intended for total compensation of the dispersion chromatism of the refractive microprisms by the diffraction gratings.uk
dc.description.abstractruВ диссертации предложены геометрические модели и методы моделирования оптических характеристик микропризменных световозвращающих, офтальмологических рефракционных и кольцевых фокусирующих структур. Выполнен комплекс расчетов параметров специализированных микропризменных устройств для формирования световых потоков с плоскими зеркальными гранями, которые можно изготовить методом алмазной резания. Исследованы параметры специализированных рефракционных и светоотражающих структур, созданных по результатам выполненных расчетов. В диссертационной работе приведен комплекс новых результатов по математическому моделированию и исследованию оптических характеристик микропризменных структур, в частности: ‒ разработан метод моделирования оптических характеристик и выполнен комплекс расчетов параметров микропризменных световозвращающих структур, проведено математическое моделирование процесса экранирования эффективной поверхности светоотражающего элемента при различных углах наклона оси такого элемента и в процессе формирования его зеркальных граней методом алмазного резания для обеспечения минимальных потерь светового потока при отражении света от рабочих поверхностей, на основе чего созданы высокоэффективные микропризменные светоотражатели различных типов; ‒ построена математическая модель рефракционного микропризменного элемента, который используется в офтальмологии, рассчитаны необходимые углы преломления микропризм для отклонения лучей на строго определенные углы для одинарных и симметричных сдвоенных микропризм; определены потери потока света при прохождении его через микропризменные поверхности; ‒ впервые предложена модель симметричных микропризменных структур для офтальмологии и исследованы параметры таких устройств, что позволило формировать симметричные микропризм диагностические устройства из сдвоенных микропризм для более надежной диагностики дефектов зрения; ‒ с использованием разработанных математических моделей впервые выполнен комплекс расчетов оптических параметров фокусирующих микропризменных структур различных типов с плоскими зеркальными гранями, на основе которых созданы по технологии алмазного резания соответствующие прецизионные устройства для фокусировки изображений и гомогенизации лучей света необходимой пространственной структуры. Разработан метод оценки оптического качества световозвращающих и рефракционных микропризменных поверхностей по дифракции лазерного излучения на микрорельефе. Впервые выполнен комплекс расчетов интенсивности отраженных и прошедших световых потоков для контроля параметров микрорельефа по дифракционной эффективности лучей для сложных трехслойных микрорельефных структур. Разработан новый метод моделирования разрешения оптических изображений с электронной регистрацией излучения с применением тестовых штриховых объектов, получены сравнительные оптические характеристики существующих офтальмологических микропризм различных производителей, определен вклад микропризм в снижение контраста и разрешения изображений при проведении диагностики зрения пациентов с использованием офтальмологических микропризм. Проведено математическое моделирование и экспериментально исследовано влияние цветных светофильтров на зону дисперсионного хроматизма рефракционных микропризм, получены количественные характеристики уменьшение зоны хроматизма при использовании соответствующих цветных светофильтров. Предложена модель создания ахроматических рефракционнодифракционных микропризм, впервые рассчитаны оптические характеристики таких специальных устройств. Экспериментально исследованы изготовленные образцы ахроматизирующих микропризм ‒ дифракционных решеток с малым шагом микрорельефа, которые предназначены для полной компенсации дисперсионного хроматизма рефракционных микропризм дифракционными решетками.uk
dc.description.abstractukВ дисертації запропоновано геометричні моделі та методи моделювання оптичних характеристик мікропризмових світлоповертальних, офтальмологічних рефракційних та кільцевих фокусуючих структур. Виконано комплекс розрахунків параметрів спеціалізованих мікропризмових пристроїв з плоскими дзеркальними гранями, які можна виготовити методом алмазного різання. Досліджено параметри створених за результатами виконаних розрахунків спеціалізованих рефракційних та світловідбивних структур. Розроблено метод оцінювання оптичної якості світлоповертальних та рефракційних мікропризмових поверхонь за дифракцією лазерного випромінювання на мікрорельєфі. Виконано комплекс розрахунків інтенсивності відбитих та пройдених світлових потоків для контролю параметрів мікрорельєфу за дифракційною ефективністю променів. Розроблено новий метод моделювання роздільної здатності оптичних зображень з електронною реєстрацією світла з використанням тестових штрихових об’єктів, отримано порівняльні оптичні параметри існуючих офтальмологічних мікропризм різних виробників. Проведено математичне моделювання та експериментально досліджено вплив кольорових світлофільтрів на зону дисперсійного хроматизму рефракційних мікропризм, отримано кількісні характеристики зменшення зони хроматизму при використанні відповідних кольорових світлофільтрів. Запропоновано модель створення ахроматичних рефракційнодифракційних мікропризм, вперше розраховано оптичні характеристики таких спеціальних пристроїв. Експериментально досліджено виготовлені зразки ахроматизуючих мікропризм – дифракційних граток з малим кроком мікрорельєфу, які призначені для повної компенсації дисперсійного хроматизму рефракційних мікропризм дифракційними гратками.uk
dc.format.page45 с.uk
dc.identifier.citationАнтонов, Є. Є. Методи математичного моделювання мікрорельєфних спеціалізованих структур для світлоповертання та рефракції світла : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи / Антонов Євген Євгенович. – Київ, 2020. – 45 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/32480
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.subjectмикропризменные световозвращающие элементыuk
dc.subjectмикропризмы Френеляuk
dc.subjectдифракцияuk
dc.subjectхроматизмuk
dc.subjectцветные светофильтрыuk
dc.subjectахроматический микропризменный элементuk
dc.subjectmicroprismatic retroreflective elementuk
dc.subjectFresnel microprismuk
dc.subjectdiffractionuk
dc.subjectchromatismuk
dc.subjectcolor filtersuk
dc.subjectachromatic microprism elementuk
dc.subjectмикропризменные световозвращающие элементыuk
dc.subjectмикропризмы Френеляuk
dc.subjectдифракцияuk
dc.subjectхроматизмuk
dc.subjectцветные светофильтрыuk
dc.subjectахроматический микропризменный элементuk
dc.subject.udc004.94: 535.241uk
dc.titleМетоди математичного моделювання мікрорельєфних спеціалізованих структур для світлоповертання та рефракції світлаuk
dc.typeThesisuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Antonov_aref.pdf
Розмір:
2.44 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.06 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (вільний доступ)