Оптико-электронная система формирования изображений удаленных объектов, основанная на преобразовании пространственной когерентности и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов

Солякин, Иван Владимирович

Оптико-электронная система формирования изображений удаленных объектов, основанная на преобразовании пространственной когерентности и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

Солякин, Иван Владимирович АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Москва МЕСТО ЗАЩИТЫ

2004 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.21 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Оптико-электронная система формирования изображений удаленных объектов, основанная на преобразовании пространственной когерентности и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов»

Автореферат диссертации на тему "Оптико-электронная система формирования изображений удаленных объектов, основанная на преобразовании пространственной когерентности и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов"

На правах рукописи

Солякин Иван Владимирович

Оптико-электронная система формирования изображений удаленных объектов, основанная на преобразовании пространственной когерентности и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов

01.04.21 -лазерная физика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Автор —

Москва 2004

Работа выполнена в Московском инженерно-физическом институте (государственном университете)

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук,

профессор Евтихиев Николай Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук,

профессор

доктор технических наук, с.н.с.

Компанец Игорь Николаевич

Вишняков Геннадий Николаевич

Ведущая организация НИИ Радиоэлектроники и лазерной

техники МГТУ им. Баумана

Защита состоится 22 декабря 2004 г. на заседании диссертационного совета Д 212.130.05 в 15.00 в конференц-зале МИФИ по адресу: Москва, Каширское ш., д. 31, тел. 323-91-67

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИФИ Автореферат разослан /Щ ноября 2004 г.

Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью организации.

Ученый секретарь диссертационного совета И. В. Евсеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Оптика обладает большими возможностями для построения цифровых и аналоговых систем обработки информации. Особый интерес представляют оптические системы, в которых сочетались бы свойства датчиков, оптический блок предобработки, и которые легко сочленялись бы с электронными блоками обработки информации. Представляется разумным использовать опыт работы с аналоговыми оптическими вычислительными системами для создания оптических или оптико-электронных систем, обладающих указанными выше свойствами.

Применение оптических систем, использующих когерентное освещение, ограничено необходимостью использования высококачественной элементной базы, в том числе пространственно-временных модуляторов света с хорошим оптическим качеством. В таких системах необходимо обеспечивать высокую точность юстировки и низкий уровень фазовых шумов. Оптические системы обработки информации, использующие частично-когерентное освещение, в значительной мере избавлены от этих недостатков. Они защищены от фазовых шумов устройств ввода, предъявляют меньшие требования к точности юстировки оптических элементов и свойствам используемых источников излучения.

В особый класс среди систем с частично-когерентным освещением можно выделить системы обработки информации, использующие в качестве информационного параметра степень пространственной когерентности. В таких системах преобразования производятся над пространственной когерентностью, а результирующее распределение степени пространственной когерентности отображается в виде распределения интенсивности с помощью визуализатора пространственной когерентности. Например, известны работы, в которых решаются задачи построения изображений по функциям когерентности. Описанные в этих работах методы совмещают преобразование пространственной когерент-

ности в оптическом канале, пот регистрацию оротавогв ноля д восста-

16ТВМ РОС, НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА СПт<*»г ОЭ МО /ШщЭ л{

Г,

новление пространственной структуры удаленного объекта программными средствами. Такие системы сочетают в себе достоинства систем, использующих пространственно-когерентное излучение и надежность систем с пространственно-некогерентным излучением. Однако существенным недостатком систем этого класса является низкое отношение сигнал/фон, что является следствием наличия постоянного светового фона. Более того, в таких системах отношение сигнал/фон падает обратно пропорционально числу элементов объекта. Таким образом, создание систем, использующих преобразование пространственной когерентности, невозможно без разработки эффективных методов увеличения отношения сигнал/фон.

Исходя из вышесказанного, представляет интерес создание систем, использующих частично-когерентное излучение, обладающих свойствами датчиков, а также разработка методов отделения информационной составляющей сигнала в таких системах.

Цель работы

Целью работы является разработка и исследование безлинзовой оптико-электронной системы построения изображений удаленных объектов на основе преобразования пространственной когерентности светового поля и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов.

В соответствии с поставленной целью работ, основными задачами исследования являются:

• разработка и экспериментальная апробация оптико-электронного метода формирования изображений удаленных объектов без использования фокусирующих элементов, основанного на преобразовании пространственной когерентности и широкоапертурной регистрации нестационарных волновых фронтов;

• разработка и экспериментальная апробация методов независимой временной модуляции информационной части светового поля в интерференционных системах, использующих частично-когерентный свет;

• экспериментальное исследование элементной базы безлинзовой оптико-электронной системы, а также исследование различных схемотехнических решений безлинзовой оптико-электронной системы для оптимизации ее конструкции.

Научная новизна

Новизна работы заключается в следующем: 1. Предложен и апробирован оптико-электронный метод формирования изображений удаленных объектов без использования фокусирующих элементов, основанный на преобразовании пространственной когерентности и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов. Отличительными чертами метода являются:

а) меньшее по сравнению с телескопическими системами влияние тонких фазовых экранов (как результат возмущений, вносимых атмосферой) на формируемое изображение;

б) возможность применения данного метода в диапазонах длин волн, в которых создание фокусирующих элементов затруднено или невозможно.

2. Предложены и апробированы методы независимой временной модуляции информационной части светового поля в интерференционных системах, использующих частично-когерентный свет. Применение модуляции информационной части светового поля позволяет при интегральной регистрации интенсивности производить эффективную частотную временную фильтрацию сигнала, а при локальной регистрации - проводить вычитание, и, таким образом, отделять информационную составляющую от фоновой.

Практическая ценность

1. Показана принципиальная возможность построения безлинзовой оптико-электронной системы на основе преобразования пространственной когерентности и когерентности регистрации нестационарных волновых фронтов.

2. Применение разработанных и апробированных методов независимой временной модуляции информационной части светового поля в системах, использующих в качестве информационного параметра степень пространственной когерентности светового ноля, позволят увеличить отношение сигнал/фон в таких системах более чем в 100 раз.

3. На основании проведенных исследований поляризационного интерферометра на анизотропных кристаллах можно утверждать, что этот интерферометр превосходит по ряду характеристик (виброустойчивость, энергетическая эффективность, динамический диапазон и пр.) интерферометры поворота волнового фронта и может быть использован в качестве визуализатора степени пространственной когерентности в системах, использующих освещение с различной степенью пространственной когерентности. Данные расчетов и полученные экспериментальные результаты показывают, что динамический диапазон поляризационного интерферометра больше, чем у других типов интерферометров. Также разработана методика расчета широко-апертурных систем с элементами из оптически анизотропных материалов.

Защищаемые положения

1. Разработан безлинзовый оптико-электронный метод формирования изображений удаленных объектов на основе преобразования пространственной когерентности и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов. Экспериментально подтверждена возможность формирования изображений малоразмерных объектов в монохроматичном свете. Произведено экспериментальное исследование различных схемотехнических решений оптико-электронной системы. Установлено, что экспериментальное разрешение системы с интерферометром поворота волнового фронта в пределах погрешности совпадает с дифракционным пределом разрешения. Теоретически показана возможность использования полихроматического света для построения изображений в оптико-электронной системе с поляризационным интерферометром.

2. Разработаны и экспериментально апробированы методы независимой временной модуляции информационной части светового поля в интерференционных системах, использующих частично-когерентный свет. Независимая временная модуляция позволяет при интегральной регистрации интенсивности производить эффективную частотную временную фильтрацию сигнала, а при локальной регистрации - проводить вычитание, и, таким образом, отделять информационную составляющую от фоновой. Введение независимой временной модуляции информационной части светового поля в разработанном методе формирования изображений позволило увеличить отношение сигнал/фон примерно в 100 раз.

3. Проведено экспериментальное исследование элементов безлинзовой системы формирования изображений, в частности поляризационного интерферометра на анизотропных кристаллах и модулятора на сегнетоэлектрических жидких кристаллах. Результаты экспериментальных исследований и математического моделирования показали, что использование поляризационного интерферометра в качестве визуализатора степени пространственной когерентности позволило улучшить следующие характеристики системы:

• энергетическую эффективность (приблизительно в 8 раз выше, чем у интерферометра поворота волнового фронта),

• виброустойчивость (в 10 раз больше, чем в случае интерферометра поворота волнового фронта).

При использовании поляризационного интерферометра можно реализовать временную модуляцию информационной части светового поля без усложнения его схемы. Использование модулятора на сегнетоэлектрических жидких кристаллах позволило достичь частоты модуляции порядка 10 кГц при контрастности 100:1, обеспечить эффективную временную фильтрацию информационной части сигнала и реализовать знакопеременную аппаратную функцию оптико-электронной системы формирования изображений.

4. Проведено сравнительное исследование влияния тонких рассеивающих экранов на формирование изображений в оптико-электронной безлинзовой и те-

лескопической системах. Определены диапазоны значений таких параметров фазовых рассеивающих экранов, как средний размер зерна экрана и дисперсия фазы, при которых оптико-электронная система формирует изображения с меньшими искажениями, чем телескопическая система. Показано, что введение в оптико-электронной системе интегрирования по реализациям рассеивающих экранов позволяет строить изображения в присутствии экранов с более широким диапазоном значений размеров зерна экрана и дисперсии фазы.

Вклад автора

Изложенные в работе результаты получены автором лично или в соавторстве при его непосредственном участии.

Апробация работы

Материалы, изложенные в диссертации, докладывались и обсуждались на II Международной конференции «Optical Information Processing» (Санкт-Петербург, 1996), конференции Госкомвуза РФ по развитию фундаментальной науки в России (Саратов, 1996), XXV школе-симпозиуме по когерентной оптике и голографии (Ярославль, 1997), ХХШ Международной конференции «Highspeed Photography and Photonics» (Москва, 1998), Научной сессии МИФИ-99 (Москва, 1999), III Международной конференции «Optical Information Processing» (Суздаль, 1999), Конференции молодых ученых «Оптика-99» (Санкт-Петербург, 1999), Научной сессии МИФИ-2000 (Москва, 2000), Научной сессии МИФИ-2002 (Москва, 2002), Международной конференции «Фундаментальные проблемы опто- и микроэлектроники» (Владивосток, 2002), XXXIX Всероссийской научной конференции по проблемам математики, информатики, физики, химии и методики преподавания естественно-научных дисциплин (Москва, РУДН, 2003), XL Всероссийской научной конференции по проблемам математики, информатики, физики, химии и методики преподавания естественнонаучных дисциплин (Москва, РУДН, 2004).

Основные результаты исследований опубликованы в 16 работах в отечественной и зарубежной печати, список которых приведен в конце автореферата, и 7 научно-технических отчетах.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Основная часть работы изложена на 125 страницах и включает 40 рисунков. Список литературы содержит 59 наименований.

Основное содержание диссертации

В работе исследуется метод формирования изображения удаленных объектов на основе преобразования пространственной когерентности светового поля и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов и безлинзовая оптико-электронная система, основанная на исследуемом методе. Процесс формирования изображения в такой системе представляет собой двукратное преобразование Фурье: первичное преобразование Фурье в оптическом канале и последующее обратное преобразование Фурье в оптико-электронном тракте на основе широкоапертурного фотоприемника. При этом обеспечивается возможность независимой модуляции фоновой и информационной частей светового поля на стадии первичного преобразования Фурье и последующей частотной временной фильтрации в электронном тракте. Такая модуляция заключается в изменении контраста интерференционной картины, формируемой на входном окне фотоприемника.

Пространственная когерентность светового поля, отраженного или рассеянного удаленным объектом, на входе визуализатора пространственной когерентности в соответствии с теоремой Ван-Циттерта-Цернике описывается Фурье-преобразованием от распределения интенсивности по входному объекту /о(х). Визуализатор степени пространственной когерентности, в качестве которого может быть использован, например, интерферометр поворота волнового фронта, отображает степень пространственной когерентности в виде системы

интерференционных полос на постоянном фоне. Огибающая этой системы полос пропорциональна фурье-преобразованию от распределения интенсивности по входному объекту, а пространственная частота (V = <1 а/Л/) пропорциональна смещению объекта от оптической оси визуализатора:

Таким образом, первичное преобразование Фурье выполняется в оптическом канале.

Такая система интерференционных полос формируется на входном окне широкоапертурного фотоприемника, с помощью которого выполняется пространственное интегрирование светового поля. Ток через фотоприемник с размерами входного окна будет пропорционален сумме некоторого постоянного фона и значения интенсивности в точке объекта, через которую проходит оптическая ось визуализатора пространственной когерентности:

+ 4АВ\с1г| <к2 /о(*ь зтс(2па/Уд (х\ - с1\)А) ътс^тГКг (д:2 - ¿-^В).

Следовательно, вторичное преобразование выполняется в оптико-электронном тракте. Меняя во времени ориентацию оси визуализатора относительно направления на объект можно последовательно сформировать его изображение. Как видно из (2) отношение сигнал/фон в такой системе равно Щ где N - количество разрешимых элементов объекта с ненулевой яркостью. Такое отношение сигнал/фон приводят к усложнению последующей обработки изображения в системе. Однако в описываемой системе возможно осуществить разделение информационной и фоновой составляющей сигнала на выходе фотоприемника путем введения временной модуляции контраста системы интерференционных полос на входном окне фотоприемника. Это возможно сделать с помощью поляризационных методов или используя источник света с модули-

Лых(и) = 1<1х /0(х) +/<1х /0(х + а) соз(2тю/Х/х и).

/ = 4АВ | ёх /0(х) +

(2)

руемой длиной когерентности. В этом случае отношение сигнал/фон будет определяться только шумами элементов системы.

В ходе работ проводились исследования поляризационного интерферометра на анизотропных кристаллах. Поляризационный интерферометр представляет собой две пары призм из одноосного кристалла, ориентированных так, что оптические оси каждой призмы в паре перпендикулярны друг другу и направлены под углом 45° к оптической оси интерферометра и лежат с ней в одной плоскости. Плоскости, образованные оптическими осями каждой пары призм перпендикулярны.

Была построена модель интерферометра, произведен приближенный аналитический расчет и точное математическое моделирование. На основании полученных в ходе расчетов характеристик поляризационного интерферометра утверждается, что он наиболее полно отвечает требованиям, предъявляемым к устройствам, выполняющим визуализацию степени пространственной когерентности в оптико-электронной системе безлинзового формирования изображений. Диапазон линейной зависимости частоты интерференционных полос от угла падения плоской волны на интерферометр, в силу природы распространения света в одноосном кристалле, больше, чем у интерферометра поворота волнового фронта. По сравнению с интерферометром поворота волнового фронта у поляризационного интерферометра выше энергетическая эффективность (приблизительно в 8 раз) и виброустойчивость (в 10 раз больше). Снижение разрешающей способности при использовании поляризационного интерферометра компенсируется большим, по сравнению с интерферометром поворота волнового фронта, размером входного окна широкоапертурного фотоприемника, в котором интерференционная картина формируется без искажений.

Показано, что при использовании поляризационного интерферометра возможно формирование интерференционных полос в полихроматическом свете. Проведено также экспериментальное исследование характеристик поляризационного интерферометра. Получена зависимость частоты интерференционных полос от угла падения плоской волны на интерферометр. Исходя из экспери-

ментальных результатов по измерению зависимости частоты интерференционных полос от угла падения плоской волны на интерферометр можно утверждать, что экспериментальное значение коэффициента изменения масштаба составило что совпадает с теоретически рассчитанным значением, которое составило а = 1,33-Ю"2. Также по результатам моделирования получена аппаратная функция безлинзовой оптико-электронной системы с поляризационным интерферометром, которая совпадает в пределах погрешности с экспериментально полученной аппаратной функцией. В ходе экспериментов наблюдались интерференционные полосы от лампы накаливания, что подтверждает возможность формирования изображений в полихроматическом свете, причем контраст изображений в этом случае будет выше, чем при использовании монохроматического освещения.

Для повышения отношения сигнал/фон в системе разработано несколько методов независимой временной модуляции информационной части светового поля. Поляризационный метод

Суть метода заключается в том, что на выходе интерферометра интерферирующие пучки должны иметь перпендикулярную поляризацию, то есть не могут интерферировать. Если же перед плоскостью наблюдения стоит поляризатор, ось которого расположена под углом ф к плоскости поляризации одного из пучков, то будет наблюдаться интерференционная картина. Период полос будет определяться углом между интерферирующими пучками, а их контраст будет пропорционален sm2<p. Вращая ось поляризатора можно менять контраст интерференционной картины во времени, не меняя при этом интенсивности фона. Этот метод может быть реализован как в системе с интерферометром поворота волнового фронта, так и в системе с поляризационным интерферометром на анизотропных кристаллах.

а) Поляризационный метод в системе на основе интерферометра поворота волнового фронта

Дня реализации такой методики в вышеописанном методе необходимо модифицировать интерферометр поворота волнового фронта следующим образом:

в оба плеча интерферометра необходимо поместить поляризаторы; оси поляризаторов должны быть перпендикулярны друг к другу. Таким образом, при вращении плоскости поляризации выходного поляризатора с постоянной угловой скоростью, полезный сигнал будет промодулирован гармонической функцией с удвоенной частотой. В экспериментальной реализации вращение плоскости поляризации может быть осуществлено механически, а также с помощью модуляторов, основанных на эффектах Фарадея, Керра и Поккельса или с помощью жидкокристаллической ячейки.

б) Метод модуляции в системе на основе интерферометра поворота волнового фронта, основанный на поляризационных эффектах при полном внутреннем отражении

Этот метод основан на возникновении разности фаз между л- ир-волнами, возникающей при полном внутреннем отражении света внутри интерферометра поворота волнового фронта. В случае полного внутреннего отражения (ПВО) л-волна (плоскость поляризации перпендикулярна плоскости падения) и р-волна (плоскость поляризации параллельна плоскости падения) приобретают разный набег фаз, который также зависит от угла падения. Если на интерферометр поворота волнового фронта падает волна с произвольной поляризацией, то при отражении от первой призмы (с вертикальным ребром) горизонтально и вертикально поляризованные компоненты падающей волны ведут себя как р- и л-волны соответственно, а при отражении от второй призмы (с горизонтальным ребром) - наоборот: горизонтально поляризованная компонента - как s-волна, а вертикально поляризованная - как/?-волна. Результирующую картину на выходе интерферометра можно рассматривать как сумму по интенсивности двух интерференционных картин, образованных перпендикулярно поляризованными волнами. Каждая интерференционная картина сдвинута от условного центра, который был бы центром несдвинутой интерференционной картины. Модуляцию контраста интерференционной картины можно осуществить с помощью введения в оптическую систему поляризатора, располагаемого между интерферометром поворота волнового фронта и фотоприемником. При изменении по-

ложения оси поляризатора с вертикального на горизонтального можно считать, что контраст интерференционной картины на входе фотоприемника будет про-модулирован. Глубина модуляции будет определяться соотношением интен-сивностей волн с вертикальной и горизонтальной поляризациями. Для обеспечения максимальной глубины модуляции контраста интерференционной картины необходимо выровнять интенсивности обеих интерференционных картин на выходе интерферометра. Это можно осуществить с помощью поляризатора, устанавливаемого перед интерферометром поворота волнового фронта.

Этот метод был экспериментально реализован в системе на основе интерферометра поворота волнового фронта. Была получена экспериментальная угловая зависимость тока фотоприемника при введении временной модуляции полезного сигнала, в случае, когда на вход подавалась одна точка. Отношение сигнал/фон составило 33. Из этого следует, что максимальное число разрешимых ненулевых элементов в такой системе равно 33. Экспериментальное разрешение системы с интерферометром поворота волнового фронта в пределах погрешности совпадает с дифракционным пределом разрешения и составляет (1,2 ± 0,2)-104 рад.

в) Метод модуляции в системе на основе поляризационного интерферометра

Метод введения временной модуляции в оптико-элетронной системе, основанной на поляризационном интерферометре, идентичен методу, описанному в п. а), так как после прохождения анизотропных призм до выходного поляризатора лучи, соответствующие обыкновенному и необыкновенному лучам, имеют перпендикулярную поляризацию и одинаковую интенсивность. Однако, в оптико-электронной системе с поляризационным интерферометром нет необходимости вводить дополнительные поляризаторы, так как и входной и выходной поляризаторы присутствуют в конструкции поляризационного интерферометра. Таким образом, модернизация оптико-элетронной системы будет заключаться только во введении в поляризационный интерферометр пространственно-временного модулятора света с заданными характеристиками между вход-

ным и выходным поляризаторами до или после анизотропных клиньев поляризационного интерферометра. Такая модуляция экспериментально реализована с помощью сегнетозлектрической жидкокристаллической ячейки со следующими характеристиками:

• тип модуляции - поляризационная двухградационная (поворот плоскости поляризации на 90°);

• частота модуляции - до 32 кГц;

• форма модулирующих импульсов - биполярный меандр;

• управляющее напряжение - до 27 В;

• контраст - не менее 80:1;

• размеры - 15 * 15 мм2.

Модулятор обладает свойством сохранять свое состояние при отключении питания в течение длительного промежутка времени (до 1 сек.), что представляет дополнительный интерес для задач оптической обработки информации.

Были проведены эксперименты по проверке контраста модулятора и зависимости предельной частоты модуляции от амплитуды управляющего импульса. Контрастность модулятора была измерена при следующих значениях частоты и амплитуды управляющего импульса: 8 кГц и 10 В. При этих значениях контраст модулятора был равен 100:1, при относительной погрешности 5 %. Также была измерена предельная частота модуляции для доступного образца , жидкокристаллической ячейки. Для значения 10 В (максимальное значение напряжения прямоугольного меандра для имевшегося оборудования) получено значение предельной частоты модуляции 13,5 кГц. Была получена экспериментальная угловая зависимость тока фотоприемника при введении временной модуляцией полезного сигнала, если на вход подавалась одна точка (пространственный импульс). Отношение сигнал/фон составило 100. Из этого следует, что максимальное число разрешимых ненулевых элементов в такой системе равно 100. Экспериментальное разрешение системы с поляризационным интерферометром в пределах погрешности совпадает с предельным разрешением и равно (8,3±0,9>10-4рад.

Метод с использованием источника с модулируемой шириной линии

Если пучок света попадает в интерферометр, у которого оптическая разность хода в плечах больше длины когерентности, то на выходе интерферометра невозможно наблюдать интерференционную картину. Метод независимой модуляции полезного сигнала с помощью изменения ширины линии источника, освещающего объект, заключается в применении интерферометров, у которых разность оптического хода между интерферирующими пучками подчиняется условию В этом случае контраст интерференционной

картины будет промодулирован от нуля до максимального значения во времени с частотой модуляции ширины линии. В настоящее время существуют источники света на основе полупроводниковых лазеров с модулируемой шириной линии. Этот метод может применяться для создания систем формирования изображения в сочетании с активной локацией объекта.

Исследование влияния фазовых экранов на построение изображения в оптико-электронной системе.

Известно, что фазовые флуктуации в атмосфере можно эффективно представить в виде случайного фазового экрана. В ходе работ было проведено исследование влияния тонких случайных рассеивающих экранов на формирование изображений в оптико-электронной безлинзовой системе и сравнение изображений полученных с помощью телескопической и оптико-электронной систем. Определены параметры рассеивающих экранов, при которых оптико-электронная система формирует изображения с меньшими искажениями, чем телескопическая система. Показано, что введение интегрирования по реализациям рассеивающих экранов в оптико-электронной системе позволяет строить изображения в присутствии рассеивающих экранов с более широким диапазоном параметров. Также проведено моделирование влияния тонких случайных рассеивающих экранов на формирование изображений в оптико-электронной безлинзовой и телескопической системах в случае, когда формирующая система находится в зоне геометрической тени экрана.

Основные результаты работы

В работе получены следующие основные результаты: 1. Разработан безлинзовый оптико-электронный метод формирования изображений удаленных объектов на основе преобразования пространственной когерентности и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов. Определены параметры оптико-электронной системы формирования изображений на основе разработанного метода, такие как пространственное разрешение и отношение сигнал/фон. Установлено, что отношение сигнал/фон пропорционально МЫ, где Ы- число разрешимых элементов объекта с ненулевой яркостью. Рассмотрены различные схемотехнические реализации системы: на основе интерферометра поворота волнового фронта и поляризационного интерферометра на анизотропных кристаллах. Теоретически показана возможность использования полихроматического света для построения изображений в оптико-электронной системе с поляризационным интерферометром.

2. Разработаны различные методы независимой временной модуляции информационной части светового поля в интерференционных системах, использующих частично-когерентный свет. Независимая временная модуляция позволяет при интегральной регистрации интенсивности производить эффективную частотную временную фильтрацию сигнала, а при локальной регистрации - проводить вычитание, и, таким образом, отделять информационную составляющую от фоновой. Независимая временная модуляция информационной части светового поля в предлагаемом методе формирования изображений позволяет в теоретическом пределе избавиться от фоновой составляющей. Использование модулятора на сегнетоэлектрических жидких кристаллах позволяет достичь частоты модуляции порядка 10 кГц при контрастности 100:1, обеспечить эффективную временную фильтрацию информационной части сигнала и реализовать знакопеременную аппаратную функцию оптико-электронной системы формирования изображений,

3. Проведено моделирование элементов безлинзовой системы формирования изображений, в частности поляризационного интерферометра на анизотроп-

ных кристаллах. Результаты моделирования показали, что использование поляризационного интерферометра в качестве визуализатора степени пространственной когерентности позволяет улучшить следующие характеристики системы по сравнению со случаем использования интерферометра поворота волнового фронта:

• энергетическую эффективность (приблизительно в 8 раз выше),

• виброустойчивость (в 10 раз больше).

Снижение разрешающей способности при использовании поляризационного интерферометра компенсируется большим, по сравнению с интерферометром поворота волнового фронта, размером входного окна широкоапертурного фотоприемника, в котором интерференционная картина формируется без искажений. Также при использовании поляризационного интерферометра можно реализовать временную модуляцию информационной части светового поля без усложнения его схемы.

, Определены параметры рассеивающих экранов, при которых оптико-электронная система формирует изображения с меньшими искажениями, чем телескопическая система. Показано, что введение интегрирования по реализациям рассеивающих экранов в оптико-электонной системе позволяет строить изображения в присутствии рассеивающих экранов с более широким диапазоном параметров.

ходе исследований определены такие параметры системы, как пространственное разрешение и отношение сигнал/фон. Экспериментальное разрешение системы с интерферометром поворота волнового фронта в пределах погрешности совпадает с дифракционным пределом разрешения и составляет (1,2 ±0,2)-10 рад, а экспериментальное разрешение системы с поляризационным интерферометром в пределах погрешности совпадает с предельным разрешением и равно (8,3 ± 0,9)-10"4 рад.

6. Проведено экспериментальное исследование элементов безлинзовой системы формирования изображений, в частности поляризационного интерферометра на анизотропных кристаллах и модулятора на сегнетоэлектрических жидких кристаллах. Для поляризационного интерферометра получена экспериментальная зависимость частоты интерференционных полос от угла падения на интерферометр плоской волны и определено разрешение интерферометра. Для жидкокристаллического модулятора получена зависимость предельной частоты модуляции от модулирующего напряжения. При напряжении 10 В предельная частота модуляции составила 13,5 кГц. Результаты экспериментальных исследований показали, что использование поляризационного интерферометра в качестве визуализатора степени пространственной когерентности позволило улучшить характеристики системы по сравнению со случаем использования интерферометра поворота волнового фронта.

7. Экспериментально апробированы два метода независимой временной модуляции информационной части светового поля:

• метод, основанный на поляризационных эффектах при полном внутреннем отражении в интерферометре поворота волнового фронта;

• поляризационный метод в системе на основе поляризационного интерферометра.

Независимая временная модуляция информационной части светового поля в системе с интерферометром поворота волнового фронта было осуществлено с помощью механического модулятора. В результате удалось увеличить отно-

шение сигнал/фон в 30 раз, что позволяет формировать изображения с количеством разрешимых элементов с ненулевой интенсивностью порядка 30. Независимая временная модуляция информационной части светового поля в системе с поляризационным интерферометром была реализована с помощью жидкокристаллического модулятора. Использование модулятора на сегнето-электрических жидких кристаллах позволило достичь частоты модуляции порядка 10 кГц при контрастности 100:1, обеспечить эффективную временную фильтрацию информационной части сигнала и реализовать знакопеременную аппаратную функцию оптико-электронной системы формирования изображений. В результате в системе с поляризационным интерферометром отношение сигнал/фон было увеличено в 100 раз, что позволяет формировать изображения с количеством разрешимых элементов с ненулевой интенсивностью порядка 100.

Список работ по теме диссертации

1. Быковский Ю. А., Маркилов А. А., Родин В. Г., СолякинИ. В., Стариков С. Н., Шапкарина Е. А. Формирование изображений в оптико-электронной системе с преобразованием пространственной когерентности

. светового поля - Тезисы докладов 2 Международной конференции по оптической обработке информации, Санкт-Петербург, 1996, с. 74-75.

2. Bykovsky Yu. A., Markilov A. A., Rodin V. G., Shapkarina Е. A., Solyakin I. V., Starikov S. N. Image formation in optical-electronic system with spacial coherent transformation of light field - Proc. SPIE, v. 2969,1996, p. 639-642.

3. Быковский Ю. А., Маркилов А. А., Родин В. Г., СолякинИ. В., Стариков С. Н., Шапкарина Е. А. Формирование изображений в оптико-электронной системе с преобразованием пространственной когерентности светового поля - сб. «Когерентная оптика и голография», Ярославль, 1997, с. 110-116.

4. Андреев А. Л., Быковский Ю. А., Маркилов А. А., Полежаев Е. П., Родин В. Г., СолякинИ. В., Стариков С. Н., Терехов М. В., ШапкаринаЕ. А.

Восстановление пространственной структуры удаленных источников по интегральным характеристикам волновых фронтов - Сборник научных трудов Научной сессии МИФИ-99, т. 3, Москва, 1999, с. 202-204.

5. Быковский Ю. А., Маркилов А. А., СолякинИ. В., Стариков С. Н., Шапка-рина Е. А. Использование поляризационного интерферометра в безлинзовой системе формирования изображений - Тезисы докладов 3 Международной конференции по оптической обработке информации, Москва, 1999, с. 63.

6. СолякинИ.В., ШапкаринаЕ.А. Оптико-электронная безлинзовая система формирования изображений - Тезисы докладов Международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика-99», Санкт-Петербург, 1999, с. 136.

7. Bykovsky Yu. A., Markilov A. A., Rodin V. G., Shapkarina E. A., Solyakin I. V., Stari-kov S. N., Terekhov M. V. The optical information processing systems with various structure incoherent radiation - Proc. SPIE, v. 3516,1999, p. 448-455.

8. Bykovsky Yu. A., Markilov A. A., Shapkarina E. A., Solyakin I. V., Starikov S. N. The use ofpolarization interferometer in lensless image formation system - Proc. SPIE, v. 3900,1999, p. 338-339.

9. Маркилов А. А., Соловьев Н. С., Солякин И. В., Стариков С. Н., Шапкари-на Е. А. Фурье-спектрограф на основе двулучепреломляющих кристаллов -Сборник трудов Научной сессии МИФИ-2000, т. 4, Москва, 2000, с. 221— 222.

10.Андреев А. Л., Быковский Ю. А., Маркилов А. А., Полежаев Е. П., Родин В. Г., Солякин И. В., Стариков С. Н., Шапкарина Е. А. Применение поляризационного интерферометра для формирования изображений в безлинзовой системе с полихроматическим освещением - Сборник трудов Научной сессии МИФИ-2000, т. 4, Москва, 2000, с. 197-198.

11. Маркилов А. А., СолякинИ. В., Стариков С. Н., Шапкарина Е. А. Устранение влияния случайных экранов на формирование изображения в оптико-электронной системе - Сборник трудов Научной сессии МИФИ-2002, т. 4, Москва, 2002, с. 214-215.

12.Маркилов А. А., Солякин И. В., Стариков С. Н., Шапкарина Е. А. Безлинзовая система формирования изображений с применением поляризационного интерферометра - Тезисы докладов Международной конференции «Фундаментальные проблемы опто- и микроэлектроники», Владивосток, 2002.

13.МаркиловА. А., Солякин И. В., Стариков С. Н., Шапкарина Е. А. Оптико-электронная система формирования изображений на основе преобразования пространственной когерентности и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов - Инженерная физика, № 5,2002, с. 23-28.

14. Маркилов А. А., Солякин И. В., Стариков С. Н., Шапкарина Е. А. Применение поляризационного интерферометра для формирования изображений в безлинзовой системе с полихроматическим освещением - Сборник трудов XXXIX Всероссийской научной конференции по проблемам математики, информатики, физики, химии и методики преподавания естественнонаучных дисциплин, Москва, РУДН, 2003, с. 23.

15. Солякин И. В., Стариков С. Н., Шапкарина Е. А. Подавление влияния фазовых неоднородностей на формирование изображений в оптико-электронной система на основе преобразования пространственной когерентности - Сборник трудов XL Всероссийской научной конференции по проблемам матема-

. тики, информатики, физики, химии и методики преподавания естественнонаучных дисциплин, Москва, РУДН, 2004, с. 118.

16.Н. Н. Евтихиев, И. В. Солякин, С. Н. Стариков, Е. А. Шапкарина Использование полихроматического освещения для формирования изображений в оптико-электронной системе на основе преобразования пространственной когерентности - Наукоемкие технологии, в печати.

Принято к исполнению 15/11/2004 Исполнено 16/11/2004

Заказ № 454 Тираж: 100 экз.

ООО «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 Москва, Балаклавский пр-т, 20-2-93 (095) 747-64-70 (095)318-40-68 www autoreferat ru

»23794

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Солякин, Иван Владимирович

Введение.1

Глава I Преобразование пространственной когерентности и регистрация нестационарных волновых фронтов .3

1.1. Обратные задачи в оптике.3

1.2. Широкоапертурная регистрация волновых фронтов.4

1.3. Применение методов некогерентной голографии для построения изображений.11

1.4. Методы получения информации при передаче изображений через рассеивающие среды.15

1.5. Задачи исследования.17

Глава II Метод формирования изображений на основе преобразования когерентности и широкоапертурной регистрации нестационарных волновых фронтов.21

2.1. Построение изображений с использованием преобразования пространственной когерентности света.21

2.2. Оптико-элекгронный метод формирования изображений удаленных объектов на основе широкоапертурной регистрации волновых фронтов.24

2.3. Поляризационный интерферометр на основе анизотропных кристаллов.28

2.4. Моделирование поляризационного интерферометра.36

2.5. Сравнительный анализ свойств интерферометра поворота волнового фронта и поляризационного интерферометра.38

2.6. Методы введения независимой временной модуляции информационной части светового поля.43

2.7. Дополнительные методы улучшения изображений в оптико-элекгронной системе.48

Глава III Влияние тонких пропускающих случайных экранов на построение изображений в оптико-электронной системе с широкоапертурной регистрацией.61

3.1. Описание влияния тонких случайных экранов на формирование изображений в телескопических системах и оптико-электронной системе.61

3.2. Моделирование влияния тонких случайных экранов.69

Глава IV Экспериментальная реализация оптико-электронной системы формирования изображений.81

4.1. Исследование оптико-электронной системы формирования изображений на основе интерферометра поворота волнового фронта.81

4.2. Метод временной модуляции, основанный на поляризационных эффектах при полном внутреннем отражении и его экспериментальная проверка.87

4.3. Экспериментальное исследование поляризационного интерферометра и оптико-электронной системы на его основе.92

4.4. Экспериментальное исследование методов временной модуляции в системе с поляризационным интерферометром.96

Введение диссертация по физике, на тему "Оптико-электронная система формирования изображений удаленных объектов, основанная на преобразовании пространственной когерентности и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов"

Оптика обладает большими возможностями для построения цифровых и аналоговых систем обработки информации. По сравнению с электроникой оптика обладает потенциальными преимуществами для создания вычислительных устройств:

• меньшее количество энергии на один вычислительный такт;

• значительно меньший теоретический предел тактовых частот вычислителя;

• естественность реализации параллелизма вычислений и обеспечение высокой связности в вычислительных системах.

Однако, в последнее время из-за стремительного развития цифровых электронных вычислительных средств актуальность создания чисто оптических вычислительных машин сильно уменьшилась. Поэтому, особый интерес сегодня представляют оптические системы, в которых сочетались бы свойства датчиков, оптический блок предобработки и которые легко сочленялись бы с электронными блоками обработки информации. Представляется разумным использовать опыт работы с аналоговыми оптическими вычислительными системами для создания оптических или оптико-электронных систем, обладающих указанными выше свойствами.

Применение оптических систем, использующих когерентное освещение, ограничено из-за необходимости использования высококачественной элементной базы, включая пространственно-временные модуляторы света. В таких системах необходимо обеспечивать высокую точность юстировки и низкий уровень фазовых шумов. Оптические системы обработки информации, использующие частично когерентное освещение, в значительной мере избавлены от этих недостатков. Они защищены от фазовых шумов устройств ввода, предъявляют меньшие требования к точности юстировки оптических элементов и свойствам используемых источников излучения.

В особый класс среди систем с частично когерентным освещением можно выделить системы обработки информации, использующие в качестве информационного параметра степень пространственной когерентности. В таких системах преобразования производятся над пространственной когерентностью, а результирующее распределение степени пространственной когерентности отображается в виде распределения интенсивности с помощью визуализатора пространственной когерентности. Такие 1 системы сочетают в себе достоинства систем, использующих пространственно-когерентное излучение, и надежность систем с пространственно-некогерентным излучением. Однако существенным недостатком систем этого класса является низкое отношение сигнал/фон, что обусловлено наличием постоянного светового фона. Более того в таких системах отношение сигнал/фон падает обратно пропорционально числу элементов объекта. Таким образом, создание систем, использующих преобразование пространственной когерентности, невозможно без разработки эффективных методов увеличения отношения сигнал/фон.

Заключение диссертации по теме "Лазерная физика"

Заключение и выводы

Основные полученные результаты и выводы настоящей диссертационной работы можно сформулировать следующим образом:

1. Разработан безлинзовый оптико-электронный метод формирования изображений удаленных объектов на основе преобразования пространственной когерентности и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов. Определены параметры оптико-электронной системы формирования изображения на основе разработанного метода, такие как пространственное разрешение и отношение сигнал/фон. Установлено, что отношение сигнал/фон пропорционально 1/7У , где N -число разрешимых элементов объекта. Рассмотрены различные схемотехнические реализации системы: на основе интерферометра поворота волнового фронта и поляризационного интерферометра на анизотропных кристаллах. Теоретически показана возможность использования полихроматического света для построения изображений в оптико-электронной системе с поляризационным интерферометром.

3. Проведено моделирование элементов безлинзовой системы формирования изображений, в частности поляризационного интерферометра на анизотропных кристаллах. Результаты моделирования показали, что использование поляризационного интерферометра в качестве визуализатора степени пространственной когерентности позволяет улучшить следующие характеристики системы по сравнению со случаем использования интерферометра поворота волнового фронта:

• энергетическая эффективность (приблизительно в 8 раз выше),

• виброустойчивость (в 10 раз больше).

Снижение разрешающей способности при использовании поляризационного интерферометра компенсируется большим, по сравнению с интерферометром поворота волнового фронта, размером входного окна широкоапертурного фотоприемника, в которой интерференционная картина формируется без искажений. Также при использовании поляризационного интерферометра можно реализовать временную модуляцию информационной части светового поля без усложнения его схемы.

4. Проведено исследование влияния тонких случайных рассеивающих экранов на формирование изображений в оптико-электронной безлинзовой системе. Произведено сравнение влияния случайных рассеивающих экранов на формирование изображений в оптико-электронной и телескопической системах. Определены параметры рассеивающих экранов, при которых оптико-электронная система формирует изображения с меньшими искажениями, чем телескопическая система. Показано, что введение интегрирования по реализациям рассеивающих экранов в оптико-электонной системе позволяет строить изображения в присутствии рассеивающих экранов с более широким диапазоном параметров. Также проведено моделирование влияния тонких случайных рассеивающих экранов на формирование изображений в оптико-электронной безлинзовой и телескопической системах в случае, когда формирующая система находится в зоне геометрической тени экрана.

5. Экспериментально апробирован безлинзовый оптико-электронный метод формирования изображений на основе преобразования пространственной когерентности и интегральной регистрации нестационарных волновых фронтов. Проведено исследование различных схемотехнических решений оптико-электронной системы. Экспериментально подтверждена возможность формирования изображений малоразмерных объектов в монохроматичном свете. В ходе исследований определены такие параметры системы, как пространственное разрешение и отношение сигнал/фон. Экспериментальное разрешение системы с интерферометром поворота волнового фронта в пределах погрешности совпадает с дифракционным пределом разрешения и составляет (1,2±0,2)-10'4 рад, а экспериментальное разрешение системы с поляризационным интерферометром в пределах погрешности совпадает с предельным разрешением и равно (8,3±0,9)10"4 рад.

• поляризационный метод в системе на основе поляризационного интерферометра. Независимая временная модуляция информационной части светового поля в системе с интерферометром поворота волнового фронта была осуществлена с помощью механического модулятора. В результате удалось увеличить отношение сигнал/фон в 30 раз, что позволяет формировать изображения с количеством разрешимых элементов порядка 30.

Независимая временная модуляция информационной части светового поля в системе с поляризационным интерферометром была реализовано с помощью жидкокристаллического модулятора. Использование модулятора на сегнетоэлектрических жидких кристаллах позволило достичь частоты модуляции порядка 10 кГц при контрастности 100:1, обеспечить эффективную временную фильтрацию информационной части сигнала и реализовать знакопеременную аппаратную функцию оптико-элекгронной системы формирования изображений. В результате в системе с поляризационным интерферометром отношение сигнал/фон было увеличено в 100 раз, что позволяет формировать изображения с количеством разрешимых элементов порядка 100.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Солякин, Иван Владимирович, Москва

1. Yu. A. Bykovsky, A. A. Markilov, M. F. Smazheliuk, S. N. Starikov. Optical computing by double transformation of spatial coherence of light. Proc. SP1., 1988, v. 963, pp. 354-360.

2. А.Н.Тихонов, В.Я. Арсенин. «Методы решения некорректных задач». М.: Наука, 1974.

3. В. Н. Боркова, В. А. Зубов, А. В. Крайский. Голографическая спектроскопия с использованием нестационарной опорной волны. Квантовая электроника, 7, № 10, стр. 2192, (1980).

4. В. Н. Боркова, В. А. Зубов. Запись модулированного оптического сигнала. Квантовая электроника, 7, № 4, стр. 890, (1980).

5. В. А. Зубов. Корреляционная обработка пространственных сигналов с использованием фотоэлектрической регистрации. Материалы XI Всесоюзной школы по голографии (физические основы голографии), стр. 75-89. Ленинград, изд. ЛИЯФ, 1979.

6. В. А. Зубов, А. В. Крайский, Т. Т. Султанов. Интерференционный коррелятор со схемой модифицированного двухлучевого интерферометра. Прикладные вопросы голографии (тематический сборник), стр. 103-107. Ленинград, изд. ЛИЯФ, 1982.

7. J. Ran. Journal Optical Society of America, vol. 57, N 6, p. 798, 1967.

8. В. В. Лось, Г. X. Фридман, E. P. Цветов. Автометрия. № 6,46, 1972.

9. Г. Е. Корбуков, В. В. Куликов, Е. Р. Цветов. В сб. «Голография и обработка информации», под ред. С. Б. Гуревича, стр. 51. Ленинград, Наука, 1976.

10. В. А. Зубов, А. А. Меркин, Т. Т. Султанов. Краткие сообщения по физике, № 10, 35,1978.

11. А. Ф. Борисов, Э. И. Крупицкий, Т. Н. Сергиенко, В. И. Яковлев. Проблемы голографии, вып. VI, М., изд. МИРЭА, стр. 209-214.

12. А. И. Ларкин, А. А. Маркилов, Е. В. Русанов, С. Н. Стариков, Н. А. Толокнов. Оптический спектральный анализ графически заданных сигналов. Тезисы докладов III Всесоюзной школы по оптической обработке информации. Рига- 1980.

13. Авторское свидетельство № 780699: «Когерентно-оптический спектроанали-затор».

14. Ю. А. Быковский, А. А. Маркилов, В. Г. Родин, С. Н. Стариков. Оптическая обработка информации с преобразованием пространственной когерентности света. Квантовая электроника, 22, № 10 (1995).

15. Борн М., Вольф Э., Основы оптики. Москва, Наука 1970.

16. Armitage J. D., Lohmann A. W. Optica Acta, 12, 185 (1965).

17. Б. В. Кияшко. Оптические системы обработки сигналов на основе анизотропных сред. Квантовая электроника, 22, № 10 (1995).

18. Yu. A. Bykovsky, A. A. Markilov, М. F. Smazheliuk, S. N. Starikov. Fourier hologram recording by spatially incoherent quasimonochromatic light. Proc. SPIE, 1988, v. 963, pp. 354-360.

19. Vander Lugt A. IEEE Trans., IT 10, 139 (1964).

20. Lohmann A. W. Applied Optics, 7, 561 (1968).

21. К. Родье, Ф. Родье Построение изображение в оптической астрономии с помощью когерентного интерферометра. В кн. «Построение изображений в астрономии по функциям когерентности» (пер. с англ.), под ред. К. Ван Схон-велда. М: Мир, 1982.

22. Г. И. Василенко, А. А. Тараторкин. Восстановление изображений. М.: Радио и связь, 1986.

23. Применение методов фурье-оптики. Под ред. Г. Старка. М.: Радио и связь, 1988.

24. Р. Бейтс, М. Мак-Доннелл. Восстановление и реконструкция изображений. М.: Мир, 1989.

25. В. С. McCallum, J. Н. Rodenburg. Simultaneous reconstruction of object and aperture from multiple far-field intensity measurement. Journal Optical Society of America, vol. 10, N 2, p. 231 (1993).

26. В. А. Зубов. О восстановлении характеристик светового поля с использованием амплитудного и фазового транспаранта. Квантовая электроника, 14, №8, стр. 1715(1987).

27. В. А. Зубов, Т. В. Миронова. Модуляционно-спектральный анализ изображения, передаваемого через искажающую среду. Квантовая электроника, 25, № 5, стр. 476 (1998).

28. В. А. Зубов. Измерение характеристик импульсов лазерного излучения. Квантовая электроника, 17, № 2, стр. 229 (1990).

29. В. А. Зубов. Измерение сигналов и аппаратных функций. Квантовая электроника, 23, № 4, стр. 229 (1996).

30. Г. С. Ландсберг. Оптика. М.: Наука, 1976. Стр. 102-108.

31. Bykovsky Yu. A., Markilov A. A., Rodin V. G., Shapkarina Е. A., Solyakin I. V., Starikov S. N. Image formation in optical-electronic system with spacial coherent transformation of light field -Proc. SPIE, v. 2969, 1996, p. 639-642.

32. С. А. Ахманов, С. Ю. Никитин. Физическая оптика. Москва, Издательство Московского университета, 1998. Стр. 527-559.

33. А. Ярив, П. Юх. Оптические волны в кристаллах. М.: Мир, 1987. Стр. 78-131.

34. А. А. Васильев, Д. Кассасент, И. Н. Компанец, А. В. Парфенов. Пространственные модуляторы света. М.: Радио и связь, 1987.

35. R. A. Gelissen, Yu Huang, N. A. Riza. Polarization control using nematic liquid crystal. Proc. SPIE, 2000, v. 4046, pp. 118-129.

36. A. Guralnik, A. F. Naumov, V. N. Belopukhov. Optic and electric characteristics of phase modulators based on nematic liquid crystals. Proc. SPIE, 1998, v. 3684, pp. 28-33.

37. V. Y. Reshetnyak, О. V. Shevchuk. Electro-optical characteristics in the in-plane switching of nematic liquid crystals. Proc. SPIE, 2001, v. 4463, pp. 164-172.

38. K. A. Bauchert, S. A. Serati, A. Furman. Advances in liquid crystal spatial light modulator. Proc. SPIE, 2002, v. 4734, pp. 34-43.

39. S. Lee, S. Suresh, Liang-Chy Chien. Polymer-stabilized ferroelectric liquid crystal. Proc. SPIE, 2002, v. 4658, pp. 119-125.

40. H. Fujikake, T. Murashige, H. Sato, Y. lino, M. Kawakita, H. Kikuchi.Optical Engeneering, 2002, v. 41(09), pp. 2195-2201.

41. Бескурников А. Ю., Гончаров И. Г., Грачев А. П., Маркилов А. А., Петровский А. В. Помехоустойчивая система передачи оптической информации наинжекционных полупроводниковых лазерах. Сборник трудов Научной сессии МИФИ-2000, Москва, 2000, т. 4, с. 239-240.

42. Гончаров И. Г., Грачев А. П., Бескурников А. Ю. Широкая непрерывная перестройка длины волны излучения инжекционного полупроводникового лазера с внешним дисперсионным резонатором. Сборник трудов Научной сессии МИФИ-99, Москва, 1999, т. 3, с. 207-208.

43. С. М. Рытов, Ю. А. Кравцов, В. И. Татарский. «Введение в статистическую радиофизику», т. 2, «Случайные поля». М.: Наука, 1978.

44. В. И. Татарский. «Распределение волн в турбулентной атмосфере». М.: Наука, 1967.

45. Дж. Гудмен Введение в Фурье оптику. М. Мир. 1970.

46. Маркус Ф. А. Шумы модуляторов света в когерентных оптических системах. В кн.: Экспериментальная радиооптика. / Под. ред. Зверева В. А. и Степанова Н. С. М.: Наука, 1979, с. 108-125.

47. Отчет о НИР МИФИ. Взаимодействие лазерного излучения с веществом . Когерентная оптика и голография. Разработка и исследование методов и средств когерентной оптики, голографии и оптической обработки информации. Итоговый за 1981-1985. Москва, 1985.

48. Джейкман Е. Корреляция фотонов. В. кн. Спектроскопия оптического смешения и корреляция фотонов./ Под. ред. Г. Каммингса и Э. Пайка. М.: Мир, 1978, с. 71.

49. Bykovsky Yu. A., Markilov А. А., Rodin V. G., Shapkarina Е. A., Solyakin I. V., Starikov S. N. Image formation in optical-electronic system with spacial coherent transformation of light field Proc. SPIE, v. 2969, 1996, p. 639-642.

50. Bykovsky Yu. A., Markilov A. A., Rodin V. G., Shapkarina Е. A., Solyakin I. V., Starikov S. N., Terekhov M. V. The optical information processing systems with various structure incohérent radiation Proc. SPIE, v. 3516, 1999, p. 448-455.

51. Bykovsky Yu. A., Markilov A. A., Shapkarina E. A., Solyakin I. V., Starikov S. N. The use of polarization interferometer in lensless image formation system -Proc. SPIE, v. 3900, 1999, p. 338-339.

52. Маркилов A. A., Соловьев H. С., Солякин И. В., Стариков С. H., Шапкарина Е. А. Фурье-спектрограф на основе двулучепреломляющих кристаллов -Сборник трудов Научной сессии МИФИ-2000, т. 4, Москва, 2000, с. 221-222.

53. Маркилов А. А., Солякин И. В., Стариков С. Н., Шапкарина Е. А. Устранение влияния случайных экранов на формирование изображения в оптико-электронной системе Сборник трудов Научной сессии МИФИ-2002, т. 4, Москва, 2002, с. 214-215.