Издательство СО РАН

Издательство СО РАН

Адрес Издательства СО РАН: Россия, 630090, а/я 187
Новосибирск, Морской пр., 2

soran2.gif

Baner_Nauka_Sibiri.jpg


Яндекс.Метрика

Поиск по журналу

Автометрия

2020 год, номер 4

1.
КВАНТОВЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ НА ОСНОВЕ ХОЛОДНЫХ АТОМОВ

И.И. Бетеров1,2,3
1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия
beterov@isp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
3Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: квантовая информатика, кубиты, одиночные атомы, оптические ловушки, quantum information, qubits, single atoms, optical traps
Страницы: 3-11

Аннотация >>
Дан краткий обзор современных достижений в квантовой информатике. Преимущества квантовых компьютеров показаны на примере простейших квантовых алгоритмов. Рассматривается применение ультрахолодных атомов для реализации квантовых процессоров.

DOI: 10.15372/AUT20200401
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


2.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПОЛОС В СПЕКТРАХ ИЗЛУЧЕНИЯ ПЛАЗМЫ ВНУТРИ МАЛОЭМИССИОННОЙ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ

В.А. Лабусов1,2,3, И.А. Зарубин1, О.В. Пелипасов1, М.С. Саушкин1, А.М. Сипатов4, А.Н. Саженков4, В.В. Цатиашвили4
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
labusov@vmk.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
3ООО «ВМК-Оптоэлектроника», Новосибирск, Россия
4АО «ОДК-Авиадвигатель», Пермь, Россия
sipatov@avid.ru
Ключевые слова: газотурбинный двигатель, камера сгорания, эмиссия, спектрометр, спектры излучения, молекулярные полосы, gas turbine engine, combustion chamber, emission, spectrometer, emission spectra, molecular bands
Страницы: 12-20

Аннотация >>
В спектрах излучения плазмы внутри малоэмиссионной камеры сгорания газотурбинного двигателя идентифицированы молекулярные полосы (в скобках приведены наиболее интенсивные канты): OH (306,1 нм), CH (430,18 нм), H2O (714-980 нм), C2 (515,55 нм), NH (336 нм), NO (358,26 нм). Это открывает возможность использования соотношения их интенсивностей для управления рабочими параметрами камеры сгорания в целях снижения выбросов вредных веществ, регламентированных нормами ИКАО. Спектры регистрировались с помощью спектрометров «Колибри-2» в двух исполнениях: I - рабочий спектральный диапазон 190-1100 нм (разрешение 1 нм) и II - 190-360 нм (разрешение 0,2 нм). Ввод излучения в спектрометр осуществлялся с помощью волоконно-оптического кабеля и коллиматора.

DOI: 10.15372/AUT20200402
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


3.
БИХРОМАТИЧЕСКИЕ ЛАЗЕРНЫЕ ДОПЛЕРОВСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛИ ВЕКТОРА СКОРОСТИ

Ю.Н. Дубнищев1,2,3, Т.Я. Дубнищева4, В.Г. Нечаев2
1Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, Новосибирск, Россия
dubnistchev@itp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
nechaev@corp.nstu.ru
3Конструкторско-технологический институт научного приборостроения, Новосибирск, Россия
4Новосибирский государственный университет экономики и управления, Новосибирск, Россия
t.y.dubnishcheva@nsuem.ru
Ключевые слова: бихроматический лазерный доплеровский измеритель вектора скорости, двухволновой одноканальный акустооптический модулятор, бесселевский лазерный доплеровский анемометр, bichromatic laser Doppler velocimeter, two-wave single-channel acousto-optical modulator, Bessel laser Doppler anemometer
Страницы: 21-29

Аннотация >>
Обсуждается возможность построения лазерных доплеровских измерителей вектора скорости, основанная на использовании бихроматического источника пространственно совмещённых гауссовых или бесселевых пучков, двухволнового брэгговского одноканального акустооптического модулятора с отношением частот ультразвуковых волн, равным отношению волновых чисел дифрагирующих лазерных пучков. Пространственная, хроматическая и частотная структура координатно-измерительного 3D-базиса, сформированная из гауссовых или бесселевых пучков одной и той же последовательностью оптических элементов, и адекватное к структуре рассеянного исследуемой средой света фотоэлектрическое преобразование обеспечивают минимальную аппаратную ширину спектра доплеровского сигнала и повышенную помехоустойчивость.

DOI: 10.15372/AUT20200403
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


4.
ДИНАМИКА ДИФРАКЦИОННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ НАЛОЖЕННЫХ ОБЪЁМНЫХ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ ГОЛОГРАММ ПРИ ИХ ОДНОВРЕМЕННОЙ ЗАПИСИ В ФОТОПОЛИМЕРНОМ МАТЕРИАЛЕ

Е.Ф. Пен1,2
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
pen@iae.nsk.su
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: голографическая запись, дифракционная эффективность, фотополимер, Holographic recording, diffraction efficiency, photopolymer
Страницы: 30-40

Аннотация >>
Получены новые экспериментальные данные о динамике дифракционной эффективности (ДЭ) наложенных объёмных отражательных голограмм с периодом решёток 250 нм при их одновременной записи в фотополимерном материале BAYFOL HX TP. Установлены характер и параметры их взаимного влияния при задержке засветки одной голограммы относительно другой. Выявлено, что на динамике ДЭ практически не сказываются вариации времени диффузии мономера в интервале 0,12 < tD < 0,17 с, но существенно проявляется нестационарное поведение параметра фотополимеризации τp, который в наших экспериментах возрастал от 5 до 15 с. Известные уравнения фотоиндуцированного изменения показателя преломления фотополимера доработаны с учётом характера изменения параметра τp. Расчётные зависимости динамики ДЭ, полученные с помощью уточнённых формул, хорошо согласуются с экспериментальными данными (СКО ∼2 %).

DOI: 10.15372/AUT20200404
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


5.
ДИФРАКЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ДАЛЬНЕЙ ЗОНЕ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ МАЛОГО ДИАМЕТРА С УЧЁТОМ ИХ ОТРАЖАЮЩИХ СВОЙСТВ

Ю.В. Чугуй1,2,3
1Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, Новосибирск, Россия
chugui@tdisie.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
3Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: цилиндр, радиус, дифракция Фраунгофера, коэффициент отражения света, измерение диаметров, cylinder, radius, Fraunhofer diffraction, coefficient of light reflection, measurement of diameters
Страницы: 41-47

Аннотация >>
В рамках скалярной теории дифракции света Кирхгофа - Френеля исследованы особенности дифракционных явлений в дальней зоне на цилиндрических (металлических) объектах малых диаметров (0,01-0,5 мм) с учётом их отражающих свойств. При расчётах применялась модель цилиндра в виде экрана (нулевой толщины). Отражённая составляющая поля в дальней зоне вычислялась методом стационарной фазы. Показано, что при использовании стандартных алгоритмов обработки информации (справедливых для объектов экранного типа) влияние отражённой волны света приводит к заметной погрешности измерений, пропорциональной амплитудному коэффициенту отражения света от поверхности цилиндра. Для снижения её влияния предложен алгоритм определения диаметров таких объектов с повышенной точностью путём соответствующей обработки дифракционной картины в области углов θ << 3√ λ/R, где λ - длина волны света, а R - радиус цилиндра. Полученные результаты могут быть использованы при разработке высокоточных дифракционных измерителей тонких цилиндрических объектов (проволоки, нити, волокна).

DOI: 10.15372/AUT20200405
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


6.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И ЮСТИРОВКИ РЕФЛЕКТОРА ОБСЕРВАТОРИИ В«МИЛЛИМЕТРОН»

П.С. Завьялов, М.С. Кравченко, Е.С. Жимулева
Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, Новосибирск, Россия
zavyalov@tdisie.nsc.ru
Ключевые слова: метод ножа Фуко, обсерватория В«МиллиметронВ», адаптация крупногабаритной зеркальной системы, трассировка лучей, Foucault knife-edge method, Millimetron space observatory, adaptation of a large mirror system, ray tracing
Страницы: 48-60

Аннотация >>
Предложен метод контроля многоэлементной зеркальной системы телескопа космической обсерватории «Миллиметрон» при её настройке после раскрытия на орбите. Для предварительного контроля положения элементов рефлектора используется лазерный дальномер, для финального - оптический метод ножа Фуко. Рассчитана и приведена оптическая схема системы контроля для финальной настройки телескопа. Показаны результаты моделирования изображений, получаемых при отклонении элементов рефлектора. Приведены результаты расчёта оптической системы, реализующей метод ножа Фуко.

DOI: 10.15372/AUT20200406
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


7.
МЕТОД ЛАЗЕРНОЙ ГЕТЕРОДИННОЙ ТОМОГРАФИИ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ РЕШЁТОК

П.Е. Твердохлеб, Ю.А. Щепеткин
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
tverdokhleb@iae.nsk.su
Ключевые слова: отражательная решётка, лазерная гетеродинная томография, коллинеарное гетеродинирование, разрешающая способность метода, reflection grating, laser heterodyne tomography, collinear heterodyning, resolution of the method
Страницы: 61-68

Аннотация >>
Предложены метод и физико-техническое решение лазерной гетеродинной томографии рассеивающих свойств толстых светочувствительных материалов (сред) в режиме отражения. Метод основан на акустооптическом сканировании записанной в среде тестовой отражательной решётки и на послойном коллинеарном гетеродинном анализе рассеянного поля. Получены формулы для оценки пространственной разрешающей способности метода и периода тестовой решётки, а также дана оценка его чувствительности - зависимости гетеродинного сигнала от глубины расположения слоёв решётки. Теоретические выводы подтверждены экспериментально.

DOI: 10.15372/AUT20200407
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


8.
КОНТРОЛЬ ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ КАНАЛОВ СТВОЛОВ ОРУЖИЯ МЕТОДОМ СВЕТОВОГО СЕЧЕНИЯ

П.С. Завьялов, Д.Р. Хакимов, А.А. Гущина, А.В. Ермоленко, Д.В. Скоков, В.Ю. Сартаков
Конструкторско-технологический институт научного приборостроения СО РАН, Новосибирск, Россия
zavyalov@tdisie.nsc.ru
Ключевые слова: метод структурного освещения, коническое зеркало, дифракционный оптический элемент, контроль прямолинейности, обработка изображений, Structured light method, conical mirror, diffractive optical element, straightness inspection, image processing
Страницы: 69-80

Аннотация >>
Разработана система бесконтактного контроля прямолинейности каналов стволов оружия на основе метода структурного освещения. Предложена и разработана конструкция компактного оптического зонда, в котором для освещения канала ствола используется дифракционный оптический элемент. Представлены алгоритмы обработки изображений, получаемых при сканировании канала ствола, по которым затем восстанавливается 3D-форма контролируемого изделия и вычисляются требуемые геометрические параметры. Приведены результаты испытаний системы контроля прямолинейности на образцах реальной продукции.

DOI: 10.15372/AUT20200408
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


9.
МЕТОД БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ БОЛЬШИХ ОБЪЕКТОВ НА ОСНОВЕ СТРУКТУРИРОВАННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

В.И. Гужов, С.П. Ильиных, Е.Е. Трубилина, Д.С. Хайдуков
Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
vigguzhov@gmail.com
Ключевые слова: напряжённо-деформированное состояние объекта, интерферометрия, структурированное освещение, пошаговый фазовый сдвиг, stress-strain state of an object, interferometry, structured lighting, step-by-step phase shift
Страницы: 81-88

Аннотация >>
Рассматривается возможность определения деформаций крупногабаритных объектов методом структурированного освещения, основанным на проекции картин синусоидальных полос на поверхность исследуемого объекта. Использование пошагового фазового сдвига позволяет выделять информацию о фазовом распределении, отображающем рельеф поверхности. Сравнение фазовых распределений до и после воздействия на объект даёт возможность установить поле деформаций. Представлен новый метод нахождения фазовых разностей, значительно снижающий требования к алгоритмам устранения фазовой неоднозначности. Разработана экспериментальная установка для определения предельной чувствительности метода при исследовании деформаций защемлённой консольной балки. Показано, что чувствительность метода составляет менее 10 мкм на свободном конце балки.

DOI: 10.15372/AUT20200409
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


10.
ФОРМИРОВАНИЕ ТОНКОПЛЁНОЧНЫХ АКСИКОНОВ С МАКСИМАЛЬНЫМИ ФОКУСНЫМИ ОТРЕЗКАМИ

В.И. Наливайко1, М.А. Пономарева1,2
1Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
nalivaiko@iae.nsk.su
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
ponomareva@iae.nsk.su
Ключевые слова: аксикон, халькогенидное стекло, вакуумное напыление, тонкие плёнки, axicon, chalcogenide glass, vacuum deposition, thin films
Страницы: 89-94

Аннотация >>
Экспериментально показана возможность изготовления плёночных аксиконов с фокусными отрезками большой величины. Технология изготовления включает вакуумное напыление слоёв халькогенидного стекла переменной толщины, которая линейно изменяется в зависимости от радиуса подложки. Получены аксиконы с фокусными отрезками до 15 м.

DOI: 10.15372/AUT20200410
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


11.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСЛОВИЙ ПОЛИНГА ПЛЁНОК ХРОМОФОР-ПОЛИМЕР В ПОЛЕ КОРОННОГО РАЗРЯДА ПО ИЗМЕРЕНИЮ СИГНАЛА ГЕНЕРАЦИИ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ

В.В. Шелковников1,2, Е.В. Васильев1, Н.В. Васильева1, С.В. Коротаев1, И.Ю. Каргаполова1, Н.А. Орлова1
1Новосибирский институт органической химии СО РАН, Новосибирск, Россия
vice@nioch.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: полинг, полимерная система В«гость-хозяинВ», генерация второй гармоники, электрооптический материал, poling, guest-host chromophore-polymer system, second harmonic generation, electro-optical material
Страницы: 95-102

Аннотация >>
На экспериментальной установке для проведения полинга плёночных образцов с возможностью постоянного мониторинга сигнала генерации второй гармоники были определены условия эффективной ориентации молекул хромофора на основе полифтортриарилпиразолина и дицианозамещённого изофорона в микронных плёнках поликарбоната. Возбуждение второй гармоники проводилось излучением импульсного Nd:YAG-лазера 1064 нм при ориентации молекул хромофора в поле коронного разряда. Измерены зависимости уровня сигнала второй гармоники от потенциала на выравнивающей сетке и потенциала на игольчатом электроде.

DOI: 10.15372/AUT20200411
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


12.
ОДНОЧАСТОТНЫЙ ВОЛОКОННЫЙ ТУЛИЕВЫЙ ЛАЗЕР С РАСПРЕДЕЛЁННОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

А.Д. Владимирская1,2, М.И. Скворцов2, А.А. Вольф2, И.А. Лобач2, С.И. Каблуков2
1Новосибирский государственный технический университет, Новосибирск, Россия
anastasiavladimirskaya97@gmail.com
2Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
Skvorczov@iae.nsk.su
Ключевые слова: волоконные лазеры, одночастотное излучение, ВБР, fiber lasers, single frequency generation, FBG
Страницы: 103-110

Аннотация >>
Представлен одночастотный цельноволоконный тулиевый лазер с распределённой обратной связью. Волоконная брэгговская решётка с фазовым сдвигом, являющаяся резонатором лазера, записана в высоколегированном отрезке тулиевого волокна длиной 36 мм. Максимальная мощность одночастотной генерации на длине волны 1919 нм достигает 80 мВт при мощности накачивающего излучения 1,1 Вт. Ширина линии генерации составила 70 кГц. Относительные шумы оптического излучения не превышали уровень 70 дБ/Гц с максимумом на частоте 1,2 МГц.

DOI: 10.15372/AUT20200412
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


13.
ОБЗОР ИНТЕГРАЛЬНО-ОПТИЧЕСКИХ СЕНСОРОВ НА КРЕМНИИ - ПРОГНОЗЫ И ИТОГИ ДЕСЯТИЛЕТИЯ [ПРИГЛАШЁННАЯ СТАТЬЯ]

А.В. Царев1,2
1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, Новосибирск, Россия
tsarev@isp.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: кремний-на-изоляторе, оптический сенсор, канальный волновод, щелевой волновод, оптический резонатор, фотонный кристалл, субволновая решётка, решёточный элемент связи, эффект Вернье, silicon on insulator, optical sensor, channel waveguide, slot waveguide, optical cavity, photonic crystal, sub-wavelength grating, grating coupler, Vernier effect
Страницы: 111-133

Аннотация >>
Кремниевая фотоника является важнейшей технологической платформой для создания множества функциональных оптических элементов, включая перспективные типы оптических сенсоров. Причём в последние годы 20 % всех публикаций по кремниевой фотонике посвящено именно разработке различных вариантов оптических сенсоров. Их достоинство заключается в совмещении высоких технических параметров с возможностью массового изготовления по КМОП-технологии микроэлектроники и нанофотоники. Даётся краткое описание различных технологических решений последнего десятилетия, обеспечивающих поступательный прогресс в развитии характеристик оптических сенсоров. Отдельное внимание уделено новым перспективным конструкциям сенсоров на основе бимодовой (bimodal) технологии, обещающей значительное увеличение сенсорной чувствительности за счёт выравнивания групповой задержки пары разных оптических мод, распространяющихся по волноводной структуре. Обзор будет полезен для отечественных и зарубежных исследователей, работающих по сенсорной тематике.

DOI: 10.15372/AUT20200413
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


14.
ВЫБОР ИНФОРМАТИВНОЙ СИСТЕМЫ ПРИЗНАКОВ ПРИ КЛАССИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ПО ГИПЕРСПЕКТРАЛЬНЫМ ДАННЫМ

С.М. Борзов, О.И. Потатуркин
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
borzov@iae.nsk.su
Ключевые слова: дистанционное зондирование Земли, гиперспектральные изображения, классификация сельскохозяйственных культур, выбор информативных признаков, remote sensing, hyperspectral images, crop classification, selection of informative features
Страницы: 134-144

Аннотация >>
Методы, основанные на обработке данных видеосъёмки, показали свою эффективность во многих областях сельского и лесного хозяйств. Тем не менее они недостаточно точны для классификации слаборазличимых объектов и типов растительности, что можно обеспечить только за счёт применения гиперспектральных сенсоров. Но такие устройства до настоящего времени были дороги и сложны в эксплуатации и использовались в основном на спутниках и пилотируемых самолётах. В последние годы предложены технологии создания более компактных и лёгких сенсоров, основанных на выборе на этапе проектирования ограниченного числа спектральных интервалов и их расположения. Они могут использоваться для научных или коммерческих целей в полевых условиях и, кроме того, быть установлены на беспилотных летательных аппаратах. В данной работе на примере 220-канального гиперспектрального изображения экспериментально исследована возможность существенного уменьшения объёма регистрируемых данных за счёт выбора положения и ширины ограниченного количества наиболее информативных спектральных каналов при решении задачи классификации сельскохозяйственных культур. Показано, что применяемый метод формирования систем признаков имеет существенное преимущество по сравнению с регулярным прореживанием и близок по эффективности к методам на основе анализа главных компонент, обладая при этом существенно меньшей требуемой трудоёмкостью вычислений.

DOI: 10.15372/AUT20200414
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину


15.
СОГЛАСОВАННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ МАЛОРАЗМЕРНЫХ ОБЪЕКТОВ В ИЗОБРАЖЕНИЯХ, СОДЕРЖАЩИХ ПОСТОЯННУЮ ПРОСТРАНСТВЕННУЮ ПОМЕХУ

Г.И. Громилин, В.П. Косых, Н.С. Яковенко
Институт автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия
gromilin@iae.nsk.su
Ключевые слова: матричные ФПУ, пространственная неоднородность фотоэлектрических характеристик, обнаружение малоразмерных объектов, надёжность обнаружения, focal plane array, spatial inhomogeneity of photoelectric characteristics, detection of small objects, detection reliability
Страницы: 145-153

Аннотация >>
В работе рассматривается влияние пространственной неоднородности фотоэлектрических характеристик матричного фотоприёмного устройства (ФПУ) на качество обнаружения малоразмерных объектов в формируемом им изображении. Показано, что в условиях пространственно-неоднородного собственного шума ФПУ традиционно применяемая двухточечная коррекция не является оптимальной для последующей согласованной фильтрации изображения, выполняемой с целью повышения надёжности обнаружения объектов. Предложен двухэтапный алгоритм построения линейного пространственно-инвариантного согласованного фильтра, обеспечивающего значительное повышение надёжности обнаружения слабых малоразмерных объектов на фоне некоррелированного шума в изображениях, содержащих помеху, обусловленную пространственной неоднородностью характеристик ФПУ.

DOI: 10.15372/AUT20200415
Добавить в корзину
Товар добавлен в корзину