Главная – Журналы – Поиск по журналам

Предложен и реализован экспериментально метод увеличения скорости генерации квантового ключа в атмосферных квантово-криптографических линиях связи за счёт одновременной передачи одиночных фотонов с длинами волн 780 и 850 нм по одному квантовому каналу. Созданная нами лабораторная система продемонстрировала примерно двукратное увеличение скорости генерации так называемого «просеянного» квантового ключа при использовании двух установок, работающих на длинах волн 780 и 850 нм и передающих фотоны по одному квантовому каналу длиной 23 см. Скорость генерации просеянного квантового ключа и уровень ошибочных битов для длины волны 780 нм составили 11502 ± 290 бит/с и 2 , 4 ± 0 , 4 %, а для длины волны 850 нм - 10627 ± 290 бит/с и 3 , 9 ± 0 , 5 %.

Экспериментально и теоретически исследовано спонтанное нарушение симметрии в стеклянных диэлектрических микросферах с керровской нелинейностью с учётом линейного рэлеевского рассеяния между встречными волнами при двунаправленной симметричной оптической накачке. Показано, что чем больше коэффициент рэлеевского рассеяния, тем выше пороговая мощность, необходимая для наблюдения эффекта. Увеличение рэлеевского коэффициента связи между противоположно распространяющимися волнами приводит к сужению области отстройки частоты накачки от частоты точного резонанса, в которой реализуется спонтанное нарушение симметрии, и уменьшению асимметрии состояний света.

Рассмотрен метод наноструктурной модификации поверхности металлических образцов, предварительно подвергнутых термической обработке, с помощью фемтосекундного лазерного излучения. Приведены результаты экспериментов по исследованию процесса и определению технологических режимов микрообработки образцов - поверхностного упрочнения и лазерного шлифования. Показаны увеличение поверхностной микротвёрдости для закалённых заготовок из инструментальных сталей и последующее уменьшение шероховатости без потери твёрдости.

Выяснено влияние на форму приборных пластин (ПП) GaAs формирования тонких слоёв CdTe и ZnTe. При формировании тонких буферных слоёв ZnTe (толщиной 20-300 нм) и CdTe (5-7 мкм) на ПП GaAs (толщиной ∼420 мкм) их изгиб увеличивался более чем на 1 мкм. Найдено технологическое решение уменьшения изгиба приборных пластин GaAs более чем на 1 мкм после формирования тонких слоёв (CdTe и ZnTe), после технологического отжига при температуре 600 ° C в высоком вакууме осуществляется медленное остывание образца (со скоростью 0,5 град/мин) в течение 11 ч.

Приводятся результаты применения новой методики проверки гипотезы о независимости случайных величин при анализе данных дистанционного зондирования антропогенных территорий. Основу методики составляет непараметрический алгоритм распознавания образов, соответствующий критерию максимального правдоподобия. Определены линейные и нелинейные зависимости между спектральными признаками, которые характеризуют антропогенные территории. Рассматриваются результаты распознавания типов антропогенных территорий по спектральным данным дистанционного зондирования.

Предложен алгоритм обнаружения единичного импульса с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) в условиях приёма при низких отношениях сигнал/шум. Предcтавленный метод обнаружения основан на характерных свойствах ЛЧМ-сигнала, отличающих его от шумов и помеховых сигналов, что позволяет решать задачу обнаружения даже при значительной априорной неопределённости о параметрах полезного сигнала.

Применение тепловизионной съёмки для реконструкции объектов исторического наследия ограничено влиянием современной распашки и отсутствием археологических объектов с контрастными термическими свойствами. Отличительная особенность предложенного алгоритма статистического анализа состоит в использовании текстурных признаков Харалика на этапе извлечения признаков. Последующая сегментация изображения позволяет выявить участки культурного слоя различной мощности как площадные ландшафтные объекты. Интерпретация их свойств основывается на эталонных данных междисциплинарных исследований - раскопок, геофизики, почвенных бурений. Оценка тенденций взаимного расположения сегментов разных классов и соотношение их площадей позволяет выдвинуть гипотезу о границах археологического памятника. Анализ структуры сегментированного тепловизионного изображения на участке средневекового Кушманского III селища (Удмуртия) показал принципиальные отличия в распределении гумусированного слоя грунта на поселении и прилегающей территории, не подвергавшейся антропогенному воздействию. Предложенный алгоритм может рассматриваться как эффективный инструмент изучения объектов исторического наследия.

Представлены результаты тестирования эффективности использования одновременно двух измерительных процедур: самокалибровки и автокомпенсации, применяемых в лазерных генераторах изображений с круговым сканированием для снижения погрешности синтеза структур. Выявлено, что при использовании подобной стратегии возникает целесообразность ограничения сложности аппаратной реализации процедуры самокалибровки из-за действия неучитываемых источников искажений. Для снижения этого возникающего предела предложено в указанных установках применять конфигурацию оптико-механической системы, аналогичную той, что используется при калибровке встроенных в них угловых датчиков. Кроме того, также необходимо непрерывно отслеживать и учитывать проявления искажающих факторов, вклады которых нестабильны во времени.

Канал оптической связи вне прямой видимости с БПЛА через границу раздела «вода - атмосфера» позволяет снять ограничение расположения БПЛА в пределах угла расходимости передающей системы во время сеанса связи. В предшествующих работах возможности такого канала связи не рассматривались. Экспериментально и теоретически оцениваются возможности канала лазерной оптической связи вне прямой видимости между подводной передающей системой и беспилотным летательным аппаратом (БПЛА), находящимся в атмосфере. Полевые эксперименты подтверждают возможность организации устойчивой оптической связи вне прямой видимости между подводной передающей системой и БПЛА на базовых расстояниях до 90 м и высоте полета БПЛА 30 м над поверхностью земли. Моделирование канала связи показывает, что при небольших базовых расстояниях полезный сигнал формируется главным образом рассеянным в атмосфере излучением, а при больших базовых расстояниях - рассеянным в воде излучением, поэтому при высокой мутности воды (глубина видимости 3 м) полезный сигнал наибольший. Полученные результаты позволили проанализировать основные закономерности формирования полезного сигнала в рассматриваемом канале связи и являются основой для создания систем связи через границу раздела «вода - атмосфера».

В неоднородных средах распространения оптического излучения дальность обнаружения объектов телевизионными измерительными системами снижается в результате влияния помехи обратного рассеяния (ПОР). Активно-импульсные телевизионные измерительные системы (АИ ТИС) позволяют подавить значительную часть ПОР, однако остаточное влияние на точность измерения дальности требует оценки. В качестве исходного материала взяты 30 видеозаписей, полученных в Большой аэрозольной камере ИОА СО РАН для двух многозонных методов измерения дальности и пяти метеорологических сред распространения оптического излучения. Проведена оценка влияния ПОР на формы измерительных функций АИ ТИС по дальности. Созданы методы восстановления формы измерительных функций по дальности при работе АИ ТИС в мутных средах. Для минимизации влияния ПОР предложены методы вычисления и вычитания коэффициентов, а также удаления постоянной составляющей спектра. Методы апробированы на экспериментальных видеозаписях. Лучший результат был достигнут при использовании метода вычисления и вычитания коэффициентов для видеозаписей при работе АИ ТИС в режиме многозонного метода измерения дальности, в среднем среднеквадратическое отклонение было уменьшено в 4,5 раза. Результаты работы могут быть использованы для повышения эффективности навигации автономных мобильных роботов в сложных метеорологических условиях (туман, дым и т.д.) и под водой.