Визуализация тонкой структуры при наличии яркого мешающего источника в поле зрения

Бородин, Артур Николаевич

Визуализация тонкой структуры при наличии яркого мешающего источника в поле зрения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

Бородин, Артур Николаевич АВТОР

кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Иркутск МЕСТО ЗАЩИТЫ

2004 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.05 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Визуализация тонкой структуры при наличии яркого мешающего источника в поле зрения»

Автореферат диссертации на тему "Визуализация тонкой структуры при наличии яркого мешающего источника в поле зрения"

На правах рукописи

БОРОДИН АРТУР НИКОЛАЕВИЧ

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ ПРИ НАЛИЧИИ ЯРКОГО МЕШАЮЩЕГО ИСТОЧНИКА В ПОЛЕ ЗРЕНИЯ

01.04.05-оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Иркутск-2004

Работа выполнена в Иркутском государственном техническом университете.

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор Александр Николаевич Малов

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор Юрий Иванович Болотин

кандидат физико-математических наук, профессор Марк Романович Прокопович

Ведущая организация: Морской физико-технический институт

Морского Государственного университета им. Адмирала Г.И. Невельского

Защита диссертации состоится «16» ноября 2004 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета при ДМ218.003.01 при Дальневосточном государственном университете путей сообщения по адресу: 680021, Хабаровск, ул. Серышева, 47, ауд. 230

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного университета путей сообщения.

Автореферат разослан » октября 2004

Ученый секретарь диссертационного совета

ОБШДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. При наблюдении объекта через оптическую систему всегда стремятся получить максимально полную информацию о нем. Решение этой задачи часто возможно за счет обработки информации физическими методами на этапе прохождения излучения через оптическую систему до фиксации изображения на фотоприемнике. Основным достоинством подобных методов оптической обработки информации является возможность практически мгновенного вычисления результатов умножения и преобразования Фурье комплексных функций одной или нескольких переменных. Класс математических операций, которые могут быть реализованы с использованием преобразования Фурье, оказывается довольно широким и включает в себя операции интегрирования и дифференцирования функций, свертки и корреляции, а также различные интегральные преобразования.

Для оптических устройств восстановления и преобразования сигналов важно обеспечить не только высокую скорость вычислений, но и минимум дополнительных помех, так как вследствие некорректности задачи восстановления изображения на выходе устройства обработки сигнала происходит неизбежное искажение изображения и усиление шумов.

Одним из существенных источников шумов в оптических системах является светорассеяние на поверхностях и внутренних дефектах прозрачных оптических элементов, на границах оправ и фильтрующих элементов, участвующих в обработке сигналов. Наибольшую актуальность эти вопросы имеют при наблюдении высоко контрастных объектов, где наиболее информативные участки находятся в поле зрения рядом с источниками, имеющими яркость на несколько порядков превышающую доступный динамический диапазон фотоприемников.

Цель работы.

Повышение разрешающей способности, расширение динамического диапазона и снижение шумов оптических инструментов с предварительной обработкой информации перед фиксацией изображения на фотоприемнике. Выяснение возможности улучшения параметров инструментов и ее экспериментальная проверка.

Задачи исследования.

Анализ объекта исследования с целью учета априорной информации о нём в структуре оптической системы, формирующей его изображение.

Поиск методов улучшения характеристик оптических приборов по разрешающей способности по полю зрения и по величине рассеянного света.

Экспериментальная проверка методов улучшения характеристик оптических приборов с предварительной обработкой информации.

Методы исследования

Моделирование прохождения излучения через слоистую поглощающую среду для оптимизации параметров нейтральных фильтров по коэффициенту отражения с целью уменьшения интенсивности рассеянного света внутри инструмента.

Отработка технологии нанесения покрытий нейтральных фильтров с распределенной оптической плотностью для сужения

1 БИбЛИОТЬКА [

ления интенсивности яркого контрастного объекта в фокальной плоскости.

Экспериментальное определение зависимости величины интенсивности рассеянного света в тени экрана в зависимости от формы его края.

Оптимизация трехмерного фильтрующего элемента, устанавливаемого перед оптической системой по величине рассеянного света, разрешающей способности и линейным габаритам.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Экспериментально определено влияние формы края затеняющего экрана на величину рассеянного света в оптической системе.

2. Предложена методика оптимизации трехмерных фильтрующих оптических элементов с целью повышения разрешающей способности и снижения габаритов оптической системы.

3. Впервые получены и исследованы поляризационные элементы с возможностью получения постоянных фазовых сдвигов на основе электрооптических кристаллов KDP и DKDP.

Практическая значимость результатов диссертационной работы.

Методы исследования, приведенные в работе, применимы для разработки соответствующих оптических инструментов с оптимальными характеристиками светорассеяния и увеличенной разрешающей способностью, например, для наблюдения солнечного и звездного ореолов, при наблюдении солнечной короны, при тепловизионных измерениях, при наблюдениях около яркого плазменного факела.

Результаты, полученные при разработке электрооптических элементов, позволяют получать образцы с улучшенными характеристиками по электрической прочности и расширенным диапазоном рабочих частот вплоть до постоянных фазовых сдвигов.

Разработаны методики для решения следующих технологических задач:

1. нанесение низко отражающих покрытий, оптимизированных для нейтральных фильтров с распределенной оптической плотностью для компенсации яркости солнечной короны в фокальной плоскости.

2. магнетронное распыление материалов с целью получения просветляющих и токопроводящих покрытий кристаллов, при температуре подложки во время распыления не выше 250 градусов Цельсия.

3. изготовление и исследование электрооптических модуляторов с возможностью получения постоянных фазовых сдвигов на основе электрооптических кристаллов ^Р, DKDP.

Основные результаты, выносимые на защиту.

го света при замене ножевидного края диска (в сечении) на круглый, получено примерно 2-кратное ослабление интегрального рассеянного света на одном элементе. При трехкратном изменении кривизны края затеняющего экрана наблюдается 30 % изменение максимальной яркости в изображении рассеивающего края.

2. Разработан новый трехмерный фильтр, оптимизированный по величине интенсивности рассеянного света и разрешающей способности по полю зрения, за счет кривизны формы поверхности края для наблюдения малоконтрастных объектов вблизи яркого паразитного источника света.

3. Разработаны и экспериментально реализованы поляризационные элементы с возможностью получения постоянных фазовых сдвигов на основе электрооптических кристаллов KDP и DKDP, применяемые на оптических инструментах: токо-проводящий слой перенесен с поверхности защитного стекла на поверхность кристалла. Это позволило избавиться от эффекта поляризуемости кристаллических элементов, находящихся между электродами, нанесенными на стеклянные подложки, что, в свою очередь, позволило расширить диапазон рабочих частот в низкочастотную область вплоть до получения постоянных фазовых сдвигов.

Апробация работы.

Результаты, полученные в настоящей диссертации, представлялись на следующих научных мероприятиях:

Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике (БШФФ, Иркутск, 1999, 2003);

Asia-Pacific Conference on Fundamental Problem of Opto- and Microelectronics. (Владивосток, 2000; Хабаровск, 2004);

конференции «Актуальные проблемы физики солнечной и звездной активности» (Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2003);

IV региональной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов. (Владивосток. ИАПУ ДВО РАН. 2000);

Всероссийской астрономическойя конференции. (СПб.: НИИХ СПбГУ, 2001);

семинаре «Магнитные поля и трехмерная структура солнечной атмосферы» (Иркутск: ИСЗФ СО РАН 2003).

на научных семинарах и рабочих совещаниях Самарского филиала ФИАН, Иркутского Государственного университета, Иркутского Государственного Технического Университета, Института Солнечно-Земной Физики СО РАН, Иркутского Государственного Педагогического Университета и Иркутском городском семинаре «Физика наукоемких технологий».

Публикации. Результаты, полученные в диссертации, опубликованы в 14 печатных работах, включая 2 патента.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 91 странице печатного текста, включая 34 рисунка, 3 таблицы, списка литературы, содержащего 103 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования и излагается состояние вопроса, ставятся цель и основные задачи исследования, раскрывается научная новизна и практическая ценность работы, формулируются основные положения, выносимые на защиту.

Глава 1 посвящена обзору современного общего состояния проблемы наблюдения малоконтрастных объектов вблизи яркого мешающего источника излучения. На примере наблюдения солнечной короны Описаны инструменты и области проведения таких наблюдений. В качестве основного примера рассматривается коронограф с внешним затмением (КВЗ). Наблюдения, проводимые при помощи орбитальных коронографов, позволяют регулярно получать изображения околосолнечной атмосферы, короны и движений выбросов солнечной плазмы в межпланетном пространстве от солнечной поверхности до орбиты Земли. Использование двух и более подобных инструментов, разнесенных в пространстве, дает возможность также получать стереографические изображения.

Специфической особенностью наблюдений солнечной короны является значительный перепад яркостей, составляющий от 2x1с-6 яркости солнечного диска (при расстоянии от центра диска Солнца около 1.1-1.5 радиусов Солнца) и 7х10-9 яркости солнечного (6 радиусов) до «1С12 яркости солнечного диска (30 радиусов). Из-за высокого перепада яркости и малого контраста наблюдаемых объектов (до 10%) наблюдения проводятся в трех зонах и применяются различные инструменты и техника наблюдений. Применение зеркальных поверхностей позволило бы расширить спектральный диапазон, упростить переход между корональными линями (не требуется перефокусировка), проводить наблюдения одновременно в нескольких линиях, однако пока рассеянный свет порядка 10-7, вызванный особенностями отражения от микорошероховатостей поверхностей, не позволяет использовать зеркальную оптику в схемах коронографов для внешней короны.

Для наблюдений солнечной короны на расстояниях от 1.5 до 6 и от 6 до 30 радиусов Солнца обычно используются линзовые оптические системы с внешними затмевающими элементами. С их помощью получают изображения внешней короны в белом свете или с использованием широкополосных цветных фильтров. Линзовая оптика позволяет понизить уровень рассеяния на оптических поверхностях, что наряду с системами внутренних диафрагм, экранирующих рассеянный свет, вызванный дифракцией на внешних экранах и полевых диафрагмах, позволяет понизить уровень засветки до 10-9-10-13 от интенсивности солнечного диска (рис. 1).

Сходные системы с полем зрения до 30 солнечных радиусов - т. н. «имидже-ры», с солнцезащитной блендой без внешних затмевающих элементов, используются для наблюдения межпланетного пространства, в частности движений солнечных выбросов в межпланетном магнитном поле до земной орбиты.

В главе приведены специфические характеристики устройств для наблюдения ярких объектов, проблемы и методы их решения.

солнечный н ТЯ)Ь|)1

коронограф рефрактор с внешним затмением (Нькжирк)

Рис. 1. Наиболее часто встречающаяся схема работы коронографа с внешним затмением

Глава 2 работы посвящена исследованию возможностей улучшения внешней, установленной перед оптической системой, затмевающей системы, выделяющей информативные малоконтрастные участки изображения. Внешняя затмевающая система представляет собой пространственный фильтр из определенным образом расположенных непрозрачных диафрагм и экранов. Его конструкция позволяет в необходимой степени виньетировать оптическую систему по полю зрения, при этом характеристики оптической системы также изменяются.

Оптимальным будет являться прибор, у которого в кольцевой области имеется зона с разрешением, позволяющим различать детали размером единицы секунд и меньше, а частотно контрастная характеристика (ЧКХ) инструмента меняется по полю таким образом, что позволяет сохранить информативно важные частоты изображения. Первичный анализ возможностей модернизации оптической схемы был сделан при допущениях идеальности оптической системы, а все затеняющие элементы, расположенные перед объективом, считались в виде проекций в плоскости входного зрачка оптической системы. При этих допущениях проведено численное моделирование влияния изменения зрачковой функции идеального объектива на функцию рассеяния точки (ФРТ) и распределение освещенности по полю зрения.

Были исследованы различные варианты зрачковых функций. Для примера на рис 2 приведены зрачковые функции для системы с внешним затмением вблизи области полного виньетирования и ближе к краю поля зрения около области не-виньетированного поля зрения.

При различных зрачковых функциях видно существенное изменение вида ФРТ: наблюдается изменение ширины центрального максимума, отношения его высоты и высоты колец.

Рис. 2. Форма апертуры и внешний вид ФРТ в различных участках поля зрения, на краю поля зрения (слева) и вблизи центральной области полного виньетирования (справа)

Наибольший интерес представляет серповидная апертура, которая позволяет улучшить разрешение коронографа с внешним затмевающим диском при углах наблюдения близких к полному виньетированию. Анализируя несколько различных вариантов положения колец и дисков относительно друг друга, можно выяснить изменение ФРТ и распределение яркости по полю при различных углах прихода лучей.

Исследовано влияние экранирования по полю у «серповидных» объективов с различными экранами и диафрагмами с резким краем и определенной функцией изменения пропускания для выбора оптимальной конструкции компенсации яркости короны. Выполнено численное моделирование частотно контрастной характеристики (ЧКХ) объектива, снабженного системой экранов с резким краем и заданным изменением пропускания, и предложена оптическая схема для выделения информационно значимых частот, меняющихся по полю зрения, при съемке короны в момент полного солнечного затмения.

Основная проблема подобных устройств - рассеянный свет от краев затмевающих дисков. В главе приведен алгоритм расчета величины рассеянного света за затмевающими экранами, моделирующий современные устройства. Описанные ранее в литературе подобные алгоритмы используют приближение монохроматического когерентного света, что не позволяет получить достоверную модель для астрономических случаев. Приближение некогерентного источника света, используемое в данной работе, позволяет получить данные о величине рассеянного света за экраном с острым ножевидным краем, хорошо согласующиеся с экспериментом. Описана установка по измерению рассеянного света, на которой были выполнены эксперименты (рис. 3), подтверждающие результаты расчета.

Основной задачей при проведении измерений было устранение влияния рассеянного света от стен помещения и оборудования. Для этого источник света был разделен на два компонента. Первый компонент, обозначенный на рис. 3 как 4, расположенный ближе к макету затмевающей системы, представляет собой источник, угловой размер которого эквивалентен солнечному при наблюдении из входного зрачка объектива коронографа 9, на выходной диафрагме 3 (см. рис. 3, вверху). Второй компонент источника света располагается на расстоянии 12 метров и представляет собой коллиматор 2 с диаметром объектива 50 мм и фокусным расстоянием

500 мм с входной диафрагмой диаметром 4,7 мм, расположенной в фокусе объектива. Коллиматор формирует изображение входной диафрагмы на выходной диафрагме. При этом затмевающая система (51,2,3), закрепленная в светозащитном корпусе 6, находятся в световом конусе, так, что входное отверстие корпуса и его стенки не касались конуса лучей источника света. Далее, в светозащитном корпусе в тени затмевающей системы находится объектив 7, геометрически подобный рабочему объективу коронографа. Этот объектив строит изображение затмевающей системы на фотокатоде ФЭУ так, что изображения иных поверхностей светозащитного корпуса 6 на фотокатод не проецируются.

Рис. 3. Исходный (вверху) и модернизированный (внизу) вариант установки для измерения интенсивности светорассеяния. 1 - протяженный источник света; 2 - объектив коллиматора; 3 - диафрагма компонента источника 4, имеющая угловые размеры эквивалентные солнечному при наблюдении из входного зрачка 9 объектива коронографа 7, 5|>2,з - затмевающая система, расположенная в светозащитном корпусе б; 11 - входная диафрагма; Я - диагональное зеркало, находящееся в тени 5из; 10 - отверстия для калибровки фотоприёмника; 8 - диафрагма, ограничивающая поле зрения фотоприёмника

Для уменьшения рассеяния света от внутренних поверхностей установки оптическая схема была доработана (рис 3 внизу) В этой схеме устранено обратное рассеяние на стенки компонента 6 от поверхности диафрагмы 9. Это достигнуто введением зеркала Я , которое расположено в тени затмевающей системы и позволяет вывести блок с фотоумножителем в сторону. При этом свет идущий от источника мимо макета затмевающей системы не касается стенок компонента 6, выходит из него и улавливается на большом расстоянии от установки.

Показано, что острый край не является оптимальным для достижения минимума интенсивности рассеянного света, и приведены результаты сравнения двух экранов с острым и полукруглым краями. Приведены экспериментальные данные по зависимости величины интенсивности рассеянного света за экраном в зависимости от радиуса кривизны края экрана (рис. 4).

Рис. 4. Изменение интенсивности в зависимости от радиуса кривизны График построен из вертикальных разрезов изображений конуса, каждый разрез соответствует определенному радиусу кривизны поверхности. По вертикальной оси отложена относительная интенсивность, по горизонтальной линейное расстояние в пикселах

Подобные эффекты наблюдаются также, например, при дифракции волн в поглощающую поверхность при распространении волн вдоль неё или при огибанию волнами плавно выпуклого препятствия. С классических задач такого рода о распространении электромагнитных волн вдоль поверхности земли МА Леонтовича и ВА Фока в 1944-1946 гг. началось интенсивное развитие юнговского подхода, что привело к существенному обогащению современных представлений о дифракции.

Чтобы получить на основе такого представления все результаты упрощенной френелевской теории дифракции волн за отверстиями произвольной формы в плоском экране для малых углов дифракции, достаточно рассмотреть явления поперечной диффузии амплитуды по фронтам приблизительно плоских волн. Если подставить выражение приблизительно плоской волны

распространяющейся в направлении в волновое уравнение то для

плавно изменяющейся амплитуды А получается уравнение

»о

зо

(1)

где й = 1Лс/4к. Пренебрегая в левой части 2-м членом по сравнению с 1-м в виду малости длины волны л по сравнению с характерным размером отверстия, получаем уравнение Леонтовича:

которое может быть переписано также в виде двумерного уравнения диффузии или теплопроводности:

если положить г=с/, т.е. связать систему отсчета с движущейся волной, совпадающей в момент с плоскостью в которой расположен экран с отверстием. Когда плоская волна единичной амплитуды (А=1), то если принять непосредственно за отверстием амплитуду равной единице, а за экраном - равной нулю, обнаружится расплывание амплитуды \А\ по фронту волны по мере её дальнейшего продвижения, аналогичное обычной диффузии или теплопроводности. Расчет такого расплывания с помощью уравнений (2) и (3) дает результаты, совпадающие с приближенными формулами френелевской дифракции волн. Мнимость коэффициента Б, приводящая к сходству уравнения (3) с нестационарным уравнением Шредингера в квантовой механике, означает, что диффузия комплексной амплитуды А происходит со сдвигом фаз, вследствие чего возможны осцилляции в распределении модуля амплитуды |Л| по фронту волны. Предложенный метод позволяет решать задачи, которые не удается решить на основе френелевского подхода, например, задачу распространения над поглощающей поверхностью характеризуемой изотропным поверхностным импедансом так что краевое условие на этой поверхности имеет вид где Когда волна скользящая

вначале вдоль идеально отражающей плоскости, где проходит некоторый

участок, где имеется поглощение дифракция волн проявляется в том, что

амплитуда волны А ослабевает на нижней части фронта по мере продвижения над поглощающим участком.

Для получения более точного представления о дифракции волн рассмотрена диффузия лучевой амплитуды по искривленным фронтам, которые получаются в соответствии с обобщенными законами геометрической оптики для заданной формы дифрагирующих объектов и расположения источников. Таким образом у края препятствия следует учесть, что поперечная диффузия лучевой амплитуды происходит на самом деле по фронтам цилиндрической волны, расходящейся от края, при этом

(г, ц - цилиндрические координаты с началом на краю).

При дифракции волн у закругленного края явление поперечной диффузии в теневой и освещенной областях имеет свои особенности, за которыми легче проследить, рассматривая распространение волн вдоль идеально отражающей плоскости, оканчивающейся закруглением только сзади или только спереди. При нали-

(3)

8А О 1 д\4

(4)

дг с г1 д<р2

чии выпуклого препятствия луч, следующий в произвольную точку области тени строится согласно обобщенному принципу Ферма и подобен нити, натянутой между этими двумя точками. Волновые фронты в области тени в случае заднего закругления являются эвольвентами для такого рода лучей. Дифракция волн обусловливается поперечной диффузией лучевой амплитуды по этим волновым фронтам из освещенной области в теневую.

Хотя подобные соображения хорошо исследованы теоретически и применены на практике для радиодиапазона коротких волн, например, для вычисления поля коммуникационного оборудования сотовой связи с целью оптимального расположения ретрансляторов, раиолокации и др., они для случая видимого и ИК-диапазонов не принимались пока во внимание. Вместе с тем, в любых оптических системах имеются элементы, ограничивающие пучок света, которые могут менять характеристики системы в целом, изменяя только свои размеры вдоль распространения излучения и кривизну края. Наиболее заметным это влияние оказывается в системах с низким уровнем рассеянного света и в системах с разрешением, превышающим дифракционный предел.

Для понимания процессов светорассеяния, происходящих на краях непрозрачных оптических элементов, был проведен простой эксперимент, который позволил получить зависимость величины рассеянного света от радиуса кривизны рассеивающего края. Для эксперимента использовался специально изготовленный конус из нержавеющей стали с диаметрами на краях от 7 до 29 мм и углом -11°. Схема эксперимента показана на рис. 5. Конус перемещается микрометрическим винтом вдоль прямой параллельной верхней части образующей конуса, которая объективом строилась на матричном фотоприёмнике. Экспериментальные данные приведены выше на рис. 4. На графиках видно заметное изменение интенсивности изображения рассеивающего края (1.3 раза и более) при изменении радиуса кривизны в ~3 раза.

Глава 3 описывает содержание экспериментальных и практических работ проведенных при разработке и производстве инструментов для наблюдения малоконтрастных объектов. В ходе этих работ были разработаны и получены низко отражающие покрытия нейтральных фильтров, используемые для фильтров компенсирующих яркость наблюдаемых объектов для согласования динамического диапазона изображения и фотоприемника. Были изготовлены фильтры с радиальным и угловым распределением оптической плотности для компенсации яркости изображения солнечной короны при наблюдении в момент затмения. Также были изготовлены электрооптические элементы с возможностью получения постоянных фазовых сдвигов на кристаллах КОР и БКОР за счет нанесения прозрачного проводящего покрытия непосредственно на кристалл для поляриметрических наблюдений (рис. 6).

В многоканальных магнитографах с использованием фотометрических линеек и матриц линейное поле должно соответствовать размеру изображения зрачка оптического тракта, что составляет более 40 мм. При этом на точность измерений может в большой степени повлиять однородность фазового сдвига по полю фазосдвигающего элемента. Поэтому важной задачей является оценка этой величины для корректных поляриметрических измерений с двух координатным картографированием.

Основной задачей была разработка методики проведения измерений, получение экспериментальных данных и их интерпретация. В качестве исследуемых объектов использовались электрооптические фазовые модуляторы (ЭОФМ) с возможностью получения постоянных фазовых сдвигов, разработанные и изготовленные в последнее время. Для этой цели использовался интерферометр Майкель-сона с полем 50 мм, в измерительный пучок которого был помещен модулятор в оправе с возможностью наклона по двум осям и поворота вокруг оптической оси.

Исследования проводились при двух ориентация^ оси кристалла. В первом случае ось кристалла выставлялась параллельно направлению поляризации лазера. При плавном изменении напряжения излучение, прошедшее через плечо интерферометра с ЭОФМ, постепенно приобретало фазовый сдвиг относительно опорного пучка равный длине волны, при этом интерференционная картина менялась на инверсную. Контрастность интерференционной картины оставалась постоянной (рис. 7).

Во втором случае ось кристалла располагалась под углом 45 градусов к направлению поляризации излучения лазера. При изменении напряжения поляризация излучения на выходе из плеча интерферометра менялась от линейной до круговой, далее до ортогональной к опорной и затем снова через круговую к первона-

чальному значению. При этом контрастность интерференционной картины уменьшалась до нуля при полуволновом сдвиге опорного и измерительного луча, а затем восстанавливалась до первоначального значения при разности хода в одну длину волны (рис. 8).

Рис. 7. Вид интерференционной картины при напряжении соответствующем сдвигу фаз 0 и л (на правом изображении внесен дополнительный сдвиг фаз л)

Однородность фазового сдвига по полю модулятора можно определить по одновременному и полному исчезновению интерференционной картины. И также при сложении двух интерференционных картин при разности хода в одну длину волны и при нулевой разности хода интенсивность по полю должна быть равномерной, что должно свидетельствовать о совпадении минимумов одной картины с максимумами другой.

Глава 4 описывает инструменты и специфику проблемы по наблюдению солнечной короны. Приведен пример экспедиционного телескопа по наблюдению солнечной короны в момент затмения, который был разработан с использованием результатов проведенных исследований

Рис. 8. Вид интерференционной картины при напряжении соответствующем сдвигу фаз 0, л и (на правом изображении внесен дополнительный сдвиг фаз л, на нижней л/2)

Фокусное расстояние объектива, построенного по схеме Петцваля (рис. 9), составляло 1200 мм. Теоретическое разрешение объектива в видимом диапазоне постоянно по полю и составляет 4 угловых градуса и не хуже 5 угловых секунд. Радиальный фильтр для компенсации яркости короны по полю зрения установлен вблизи фокальной плоскости объектива. Минимальный коэффициент отражения фильтра 5 %. Возможно использование в схеме телескопа и неосесимметричного радиального фильтра, у которого плотность изменяется не только по радиусу (на 4 порядка), но и по азимуту.

Для уменьшения габаритов зеркало целостата присоединено к трубе телескопа по схеме полярного сидеростата. Слежение за Солнцем осуществляется вращением трубы телескопа вместе с зеркалом вокруг оси трубы, направленной на полюс мира. Конструкция, несущая подшипники вращения трубы и часовой привод с шаговым двигателем, устанавливается на двух штативах или специальной платформе. Телескоп удобно выставлять по полярной звезде. Вращение поля зрения в такой конструкции не происходит. Поляризационная матрица телескопа практически не изменяется в течение суток. Телескоп использован при наблюдении полного солнечного затмения 09.03.1997 в России и в 11.08.1999 в Румынии.

ÍÍ Оптические компоненты ¡¿У* объектива 1 К

J J Радиальный фильтр >

Распределение коэффициента пропускания фильтра по поверхности

""' . . "V

-7 -5 -J -10 1 S 5 7RO

Рис. 9. Оптическая схема телескопа и кривая пропускания радиального фильтра

В заключении приводятся основные результаты, полученные в диссертационной работе, которые могут быть сформулированы следующим образом:

изменение максимальной яркости в изображении рассеивающего края. Показана возможность уменьшения уровня рассеянного света при замене ножевидного края диска (в сечении) на круглый, получено примерно 2-кратное ослабление интегрального рассеянного света на одном элементе. При трехкратном изменении кривизны края затеняющего экрана наблюдается 30 % изменение максимальной яркости в изображении рассеивающего края.

2. Разработан новый трехмерный фильтр, оптимизированный по величине интенсивности рассеянного света и разрешающей способности по полю зрения за счет кривизны формы поверхности края для наблюдения малоконтрастных объектов вблизи яркого паразитного источника света, например, для наблюдения солнечного и звездного ореолов, при наблюдении солнечной короны, при тепловизи-онных измерениях, при наблюдениях около яркого плазменного факела.

3. Дальнейшие возможности по улучшению характеристик имеются при варьировании материала «деталей». Подобные данные имеют также большую актуальность при разработке оптических частей прецизионных малошумящих установок для фотометрии, измерении рассеянного света, оптической обработки сигналов. Имеющиеся оптические схемы можно оптимизировать, вводя в них дополнительные элементы, ограничивающие световой пучок с определенными характеристиками края.

4. Выполнен компьютерный эксперимент, позволивший определить влияние изменения зрачковой функции на функцию рассеяния точки в изображении при учете априорной информации о виде объекта наблюдения.

5. Разработаны и экспериментально реализованы поляризационные элементы с возможностью получения постоянных фазовых сдвигов на основе электрооптических кристаллов KDP и DKDP, применяемые на оптических инструментах: токо-проводящий слой перенесен с поверхности защитного стекла на поверхность кристалла. Это позволило избавиться от эффекта поляризуемости кристаллических элементов, находящихся между электродами, нанесенными на стеклянные подложки, что в свою очередь позволило расширить диапазон рабочих частот в низкочастотную область вплоть до получения постоянных фазовых сдвигов.

6. Экспериментально получено, что величина интенсивности рассеянного света в тени экрана при оптимизации формы края в коронографе в области перед объективом может быть уменьшена до значений 10-6 от величины интенсивности прямого солнечного света.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. ANArsentiev, AN.Borodin, Eclipse-97 Siberian Expedition. Romanian Astronomical Journal, Vol. 9, Supplement, p. 25-28, Bucharest, 1999.

2. AS. Petrov, A.N. Borodin, New current-conducting coating on the crystal surface for electroop-tical modulators. Proc. SPIE Vol. 4513,2001, p.l 14-116.

3. A.N. Borodin, AS. Petrov, Spatial Filter for solar magnetograph. // «Fundamental problems of opto- and microelectronics», DVGTU: Vladivostok, Russia, 11-15 September, 2000, p. 173-175.

4. A H. Бородин, А.Н. Петров, Усовершенствование телескопа для наблюдения солнечной короны во время полных солнечных затмений с помощью применения различных вариантов аподизации апертуры. Методы расчета. // «Всероссийская астрономическая конференция. Тезисы заявленных докладов». СПб.НИИХ СПбГУ, 2001.- с.21.

5 Г И Кушталь, А Н Бородин, А С Петров Интерференционно-поляризационный фильтр "Магнит" д ля измерения солнечных магнитных полей // «Всероссийская астрономическая конференция Тезисы заявленных докладов» СПб НИИХСПбГУ, 2001 -с 108

6 С А Язев, В М Григорьев, В М Мишин, В И Сидоров, С С Адельханов, А Н Бородин Че-тырехленточные вспышки Наблюдения и модель // «Всероссийская астрономическая конференция Тезисы заявленных докладов» СПб НИИХСПбГУ, 2001-с 202

7 А Н Бородин, Низкоотражающие покрытия нейтральных фильтров // «IV региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов Тезисы докладов» Владивосток ИАПУ ДВО РАН 2000 с 22-23

8 АН Бород ин, АС Петров Способ нанесения провод ящею прозрачного покрытия Заявка на изобретение № 2003102289/02(002287), решение о выдаче патента на изобретение от 04 июля 2004 г

9 Бородин А Н, Домышев Г Н, Летунов А С, Петров А С, Скоморовский В И, Чупраков С А Некоторые особенности использования электрооптических анализаторов поаяризации в современных анализаторах поляризации // «Актуальные проблемы физики солнечной и звездной активности Сборник докладов в двух томах» Том 1 - Нижний Новгород ИПФ РАН, 2003 -с 255-258

10 Колобов Д Ю , Бородин А Н, Кобанов Н И Стенд для исследования электрооптических фазовых модуляторов // «Труды VI сессии молодых ученых «волновые процессы в проблеме космической погоды» Байкальская молодежная школа по фундаментальным проблемам физики» Иркутск ИСЗФ СО РАН, 2003 с 143-145

11 Бородин А Н Устройство для наблюдения солнечной короны Патент РФ № 2226707 (приоритет от 08 октября 2001 г, зарегистрировано в реестре 10 апреля 2004 г)

12 АН Бородин, Г Н Домышев, А С Петров, В И Скоморовский Новый тип электрооптического модулятора для солнечного магнитографа // «Магнитные поля и трехмерная структура солнечной атмосферы Тезисы докладов» -Иркутск ИСЗФ СО РАН 2003 с 37

13 АН Бородин, С А Чупраков Исследование однородности фазового сдвига по шлю электрооптического модулятотра // «Магнитные поля и трехмерная структура солнечной атмосферы Тезисы докладов» -Иркутск ИСЗФ СО РАН 2003 с 42

14 AN Borodin, AN Malov, SA Chuptakov The installation for scattering light level measurements in the shadow of the coronagraph's external occulting system // 'PROCEEDINGS of the Fourth Asia-Pacific Conference Fundamental Problem of Opto- and Microelectronics (APCOM 2004)" -DVGUPS Khabarovsk 2004 -pp 192-196

БОРОДИН АРТУР НИКОЛАЕВИЧ

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ТОНКОЙ СТРУКТУРЫ ПРИ НАЛИЧИИ ЯРКОГО МЕШАЮЩЕГО ИСТОЧНИКА В ПОЛЕ ЗРЕНИЯ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ИД №05247 от 2.07.2001 г. ПЛД№ 79-19 от 19.01.2000 г. Сдано в набор 07.10.2004 г. Подписано в печать 08.10.2004 г. Фермат 60х84'/|б. Бумага тип. № 2. Гарнитура Times. Печать плоская. Усл. печ. л. 1,0. Зак. 194. Тираж 100 экз.

Издательство ДВГУПС 680021, г. Хабаровск, ул. Сгрышева, 47.

88П

РНБ Русский фонд

2005-4 17868

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Бородин, Артур Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА

Интегральные преобразования в оптике.

Трёхмерные фильтрующие элементы в оптике.

Инструменты для наблюдения объектов с большим различием в яркости

Выводы по главе 1:

ГЛАВА 2. 22 Критерии выбора оптимальной конструкции внешней затмевающей системы 22 Установка для измерения уровня рассеянного света в тени внешней затмевающей системы коронографа. 26 Измерение зависимости величины рассеянного света от радиуса кривизны экрана.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3.

Низко отражающие покрытия для нейтральных фильтров. 42 Изготовление радиального фильтра с угловым распределением оптической плотности (ОП) для наблюдений солнечной короны во время затмения.

Новые поляризационные элементы 48 Электрооптические фазовые модуляторы для современных солнечных поляриметров.

Исследование однородности фазового сдвига по полю электрооптического фазового модулятора.

Выводы по главе

ГЛАВА 4.

Общая схема коронографа.

Модификация - наземный и космический. 64 Описание оптической системы коронографа с внешним затмением для диапазона расстояний 1.5-6 радиусов Солнца

Проблемы коронографических наблюдений. 70 Принципы построения зеркально-линзовых коронографических систем для внеатмосферных наблюдений Солнца

Экспедиционный телескоп для наблюдений солнечных затмений.

Введение диссертация по физике, на тему "Визуализация тонкой структуры при наличии яркого мешающего источника в поле зрения"

Актуальность работы.

При наблюдении объекта через оптическую систему всегда стремятся получить максимально полную информацию о нем. Решение этой задачи часто возможно за счет обработки информации физическими методами на этапе прохождения излучения через оптическую систему до фиксации изображения на фотоприемнике. Основным достоинством подобных методов оптической обработки информации является возможность практически мгновенного вычисления результатов умножения и преобразования Фурье комплексных функций одной или нескольких переменных. Класс математических операций, которые могут быть реализованы с использованием преобразования Фурье, оказывается довольно широким и включает в себя операции интегрирования и дифференцирования функций, свертки и корреляции, а также различные интегральные преобразования [1,2].

Задачи исследования.

Экспериментальная проверка методов улучшения характеристик оптических приборов с предварительной обработкой информации. Методы исследования

Моделирование прохождения излучения через слоистую поглощающую среду для оптимизации параметров нейтральных фильтров по коэффициенту отражения с целью уменьшения рассеянного света внутри инструмента.

Отработка технологии нанесения покрытий нейтральных фильтров с распределенной оптической плотностью для сужения динамического диапазона яркого контрастного объекта в фокальной плоскости.

Экспериментальное определение зависимости величины рассеянного света в тени экрана в зависимости от его края.

3. Впервые получены и исследованы поляризационные элементы с возможностью получения постоянных фазовых сдвигов на основе электрооптических кристаллов КБР и ЭКОР. Основные результаты, выносимые на защиту.

1. На параметры оптической системы можно активно влиять не только прозрачными элементами, но и элементами, ограничивающими световой пучок. Экспериментально определено влияние кривизны края затеняющего экрана на величину рассеянного света за ним. Показано, что при трехкратном изменении кривизны края затеняющего экрана наблюдается 30 % изменение максимальной яркости в изображении рассеивающего края. Показана возможность уменьшения уровня рассеянного света при замене ножевидного края диска (в сечении) на круглый, получено примерно 2-х кратное ослабление интегрального рассеянного света на одном элементе. При трехкратном изменении кривизны края затеняющего экрана наблюдается 30 % изменение максимальной яркости в изображении рассеивающего края.

3. Разработаны и экспериментально реализованы поляризационные элементы с возможностью получения постоянных фазовых сдвигов на основе электрооптических кристаллов КХ)Р и ЭКОР, применяемые на оптических инструментах: токопроводящий слой перенесен с поверхности защитного стекла на поверхность кристалла. Это позволило избавиться от эффекта поляризуемости кристаллических элементов, находящихся между электродами, нанесенными на стеклянные подложки, что, в свою очередь, позволило расширить диапазон рабочих частот в низкочастотную область вплоть до получения постоянных фазовых сдвигов.

Практическая ценность работы.

Разработаны методики для решения следующих технологических задач:

3. изготовление и исследование электрооптических модуляторов с возможностью получения постоянных фазовых сдвигов на основе электрооптических кристаллов KDP, DKDP.

Апробация работы.

Результаты, полученные в настоящей диссертации, представлялись на следующих научных мероприятиях:

Байкальской молодежной научной школе по фундаментальной физике (БШФФ, Иркутск, 1999, 2003);

Asia-Pacific Conference on Fundamental Problem of Opto- and Microelectronics. (Владивосток, 2000; Хабаровск, 2004)4 конференции «Актуальные проблемы физики солнечной и звездной активности» (Нижний Новгород: ИПФ РАН, 2003);

Всероссийской астрономическойя конференции.(СПб.:НИИХ СПбГУ, 2001); семинаре «Магнитные поля и трехмерная структура солнечной атмосферы» (Иркутск: ИСЗФ СО РАН 2003). на научных семинарах и рабочих совещаниях Самарского филиала ФИАН, Иркутского Государственного университета, Иркутского Государственного Технического Университета, Института Солнечно-Земной Физики СО РАН, Иркутского Государственного Педагогического Университета и Иркутском городском семинаре «Физика наукоемких технологий». Публикации

Результаты, полученные в диссертации, опубликованы в 14 печатных работах, включая 2 патента [1*-14*] Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 91 странице печатного текста, включая 34 рисунка, 3 таблицы, списка литературы, содержащего 103 наименования.

Заключение диссертации по теме "Оптика"

Основные результаты, полученные в диссертационной работе, могут быть сформулированы следующим образом:

1. В ходе работы было определено, что на параметры оптической системы можно активно влиять не только прозрачными элементами, но и элементами, ограничивающими световой пучок. Экспериментально определено влияние кривизны края затеняющего экрана на величину рассеянного света за ним. Показано, что при трехкратном изменении кривизны края затеняющего экрана наблюдается 30 % изменение максимальной яркости в изображении рассеивающего края. Показана возможность уменьшения уровня рассеянного света при замене ножевидного края диска (в сечении) на круглый, получено примерно 2-х кратное ослабление интегрального рассеянного света на одном элементе. При трехкратном изменении кривизны края затеняющего экрана наблюдается 30 % изменение максимальной яркости в изображении рассеивающего края.

2. Разработан новый трехмерный фильтр, оптимизированный по величине интенсивности рассеянного света и разрешающей способности по полю зрения за счет кривизны формы поверхности края для наблюдения малоконтрастных объектов вблизи яркого паразитного источника света, например, для наблюдения солнечного и звездного ореолов, при наблюдении солнечной короны, при тепловизионных измерениях, при наблюдениях около яркого плазменного факела.

5. Разработаны и экспериментально реализованы поляризационные элементы с возможностью получения постоянных фазовых сдвигов на основе электрооптических кристаллов КОР и БКОР, применяемые на оптических инструментах: токопроводящий слой перенесен с поверхности защитного стекла на поверхность кристалла. Это позволило избавиться от эффекта поляризуемости кристаллических элементов, находящихся между электродами, нанесенными на стеклянные подложки, что в свою очередь позволило расширить диапазон рабочих частот в низкочастотную область вплоть до получения постоянных фазовых сдвигов.

6. Экспериментально получено, что величина интенсивности рассеянного света в тени экрана при оптимизации формы края в коронографе в области перед объективом может быть уменьшена до значений 10"6 от величины интенсивности прямого солнечного света.

Заключение

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Бородин, Артур Николаевич, Иркутск

1. Сороко JI.M. Гильберт оптика. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1981. 160 е..

2. Функции с двойной ортогональностью в радиоэлектронике о оптике. США, 1961-1968 / Перевод и научная обработка М.К. Размахнина и В.П. Яковлева. -М: Сов. радио, 1971.-288 с.

3. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. Пер. с англ. М.: Наука, 1970.

4. Ландсберг Г.С. Оптика. М.: Наука, 1976. - 928 с.

5. Гончарский A.B., Попов В.В., Степанов В.В. Введение в компьютерную оптику. -М: Изд. МГУ, 1991.-312 с.

6. Передача и обработка информации голографическими методами./ Под ред. С.Б. Буревича. М.: Сов. радио, 1978. - 304 с.

7. Хермен Г. Восстановление изображений по проекциям. Основы реконструктивной голографии. М.: Мир, 1983.

8. Оптическая голография./ Под ред. Г. Колфилда. В 2-х тт., М.: Мир, 1982. 736 с.

9. Джоунс Р., Уайкс П. Голография и спекл-интерферометрия. М.: Мир, 1986. -328 с.

10. Сороко Л.М. Основы голографии и когерентной оптики. М.: Наука, 1971. -538 с.

11. Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография. М.: Мир, 1975. 686 с.

12. Вест Ч. Голографическая интерферометрия. М.: Мир, 1982. - 504 с.

13. Островский Ю.И., Бутусов М.М., Островская Г.В. голографическая интерферометрия. М.: Наука, 1977.- 336 с.

14. Гуревич С.Б. передача и обработка информации голографическими методами. М.: Сов. радио, 1978. - 196 с.

15. Москалев В.А. Теоретические основы оптико-физических исследований. Л.: Машиностроение, 1987. 318 с.

16. Козанне А., Флере Ж., Мэтр Г., Руссо М. Оптика и связь. Оптическая передача и обработка информации. М.: Мир, 1984. —446 с.

17. Солименко С., Крозиньяни Б., Ди Порто П. Дифракция и волноводное распространение оптического излучения. М.: Мир. 1989. - 664 с.

18. Франсон М. оптика спеклов. М.: Мир, 1980. - 172 с.

19. Марешаль А., Франсон М. Структура оптического изображения. Дифракционная теория и влияние когерентности света. М.: Мир, 1964 296 с.

20. Гудмен Дж. Введение в Фурье-оптику. М.: Мир. 1970. 364 с.

21. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1998.-656 с.

22. М.А. Леонтович. Об одном методе решения задач о распространении электромагнитных волн вдоль поверхности земли. Известия АН СССР, сер физическая, 1944, т. 8, стр. 16.

23. М.А. Леонтович, В. А. Фок. Решение задачи о распространении электромагнитных волн вдоль поверхности земли по методу параболического уравнения. ЖЭТФ, 1946, т. 16, №7, стр. 557.

24. Малюжинец Г.Д. Развитие представлений о явлениях дифракции. Успехи физических наук, 1959, т. 69, №2, стр 321.

25. Малюжинец Г.Д., Вайнштейн Л.А. Поперечная диффузия при дифракции на импедансном цилиндре большого радиуса, ч. 1 Параболическое уравнение в лучевых координатах. Радиотехника и электроника. 1961. т. 6, №8, стр 1247.

26. Elias P. Optics and communications theory. // J. Opt. Soc. Amer., 1953, 43, № 4, p. 229-232.

27. Linfoot E.H. Resolving power and information // J. Opt. Soc. Amer., 1956, 46, № 1, p. 72-77.

28. Linfoot E.H. Optical image evaluation from the standpoint of communication theory // Physica, 1958, 24, № 6, p. 476 494.

29. Francia T. G. di. Resolving power and information // J. Opt. Soc. Amer., 1955, 45, №7, p. 497-505.

30. Gabor D. Light and information. / in: "Progress in optics." / Ed. By E. Wolf, vol. 1 -Amsterdam: North Holland Publishing Co., 1961.-p. 109-153.

31. Francia Т. G. di. Degrees of freedom of an image. // J. Opt. Soc. Amer., 1969, 59, p. 799-804.

32. Gori F. Integral equations for incoherent imagery. // J. Opt. Soc. Amer., 1974, 64, p. 1237-1243.

33. Walther A. Degrees of freedom of an image. //J. Opt. Soc. Amer., 1970, 61, p.141-142.

34. Бейтс P., Мак-Доннелл M. Восстановление и реконструкция изображений. -М.: Мир, 1989.-336 с.

35. Быков Р.Е., Гуревич С.Б. Анализ и обработка цветных и объемных изображений. М.: Радио и связь, 1984. - 248 с.

36. Реконструкция изображений. / Под ред. Г. Старка. М.: Мир, 1992. - 636 с.

37. Василенко Г.А., Тараторин A.M. Восстановление изображений. М.: Радио и связь, 1986.-304 с.

38. Розенфельд В.В. Распознавание и обработка изображений с помощью вычислительных машин. М.: Мир 1972. - 232 с.

39. Александров В.В., Горский Н.Д. Представление и обработка изображений. -Л.: Наука, 1985.- 192 с.

40. Александров В.В., Горский Н.Д. Представление и обработка изображений: Рекурсивный подход. Л.: Наука, 1985. - 192 с.

41. Обратные задачи в оптике / Под ред. Г.П. Болтса. М.: Машиностроение, 1984. - 200 с.

42. Чэн Ш.-К. Принципы проектирования систем визуальной информации. М.: Мир, 1994.-408 с.

43. Микаэлян А.Л. Оптические методы в информатике. М.: Наука, 1990. - 232 с.

44. Паулис А. Теория систем и преобразований в оптике. М.: Мир, 1971. - 496 с.

45. Панова Г.П. Спектральная и интегральная прозрачность атмосферы на озере Байкал. Новосибирск: Наука, 1980.- 72 с.

46. Пясковская-Фесенкова Е.В., Ситник Г.Ф. Ореольный фотометр Фесенкова и методика работы с ним. Метеорология и гидрология, 1970, №8, с. 89-97

47. Волостников В.Г., Котляр В.В., Малов А.Н., Подвигин В.Н., Клибанов М.В., Абрамочкин Е.Г. Обратные задачи рассеяния в когерентно-оптической диагностике промышленных изделий. // Препринт № 110. М.: ФИАН, 1985 - 45 с.

48. Королев А.Н. Повышение разрешающей способности оптических систем. // Успехи физических наук, 1968, 96, с. 261 289.

49. Yu F.T.S. Image Restoration, uncertainty and information // Appl. Opt. 1969, 8, № l,p. 53-58.

50. Розенфельд А. Распознавание и обработка изображений. М.: Мир, 1972. -188 с.

51. Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен. М.: Мир, 1976 - 348 с.

52. Оптическая обработка информации. Применения. \ Под ред. Д. Кейсасента. М.: Мир, 1980.

53. Березин Н.П., Кононов В.И. Разрешающая способность. История, состояние, развитие. // Оптико-мех. пром-ть. 1991, № 11, с 33-37.

54. Murty M.V.R.K. On the theoretical limit of resolution // J. Opt. Soc. Amer., 47, № 7, p. 667-668.

55. McCutchen C.W. Convolution relation within the three-dimensional diffraction image. // J. Opt. Soc. Amer., 1991, 8, № 6, p. 868-870.

56. Сороко JI.M. Сверхразрешение в оптике и затухающие волны. // В кн. "Материалы V Всес. школы по голографии." J1. ЛИЯФ, 1973. - с. 100-138.

57. Lucy L.B. Statistical limits to super resolutions // Astron. and Asrtophys., 1992, 261, №2, p. 706-710.

58. Barnes C.W. Object restoration in a diffraction limited imaging system. // J. Opt. Soc. Amer., 1966, 56, p. 575 578.

59. Rushforth C.K. Harris R.W. Restoration, resolution and noise. // J. Opt. Soc. Amer., 1968, 58, p. 539-544.

60. Карташев А.И. Оптические системы с повышенной разрешающей способностью. // Опт. и спектр., 1960, 9, с. 394-398.

61. Карташев А.И., Королев А.Н. О методе формирования изображения с помощью оптических систем, имеющих повышенную разрешающую способность в одном направлении. // Опт. и спектр., 1967, 23, с. 450-454.

62. Malov A.N. Control over information characteristics of coherent optical systems. // Laser Physics, 1993, 3,№ l,p. 193-203.

63. Малов A.H., Морозов B.H., Компанец И.Н., Попов Ю.М. Повышение разрешающей способности когерентных оптических систем методами апертурного синтеза. // Квантовая электроника, 1977, 4, № 7, с. 1608-1610.

64. Малов А.Н., Морозов В.Н., Компанец И.Н., Попов Ю.М. Формирование изображения в когерентной оптической системе с синтезированной апертурой. // Квантовая электроника, 1977, 4, № 9, с. 1981-1989.

65. Проектирование оптических систем. / Под ред. Р. шеннона и Дж. Вайанта. -М.: Мир, 1983.-396 с.

66. Адаптивная оптика. Сб. статей, М.: Мир, 1980.

67. Аблеков В.К., Колядин С.А., Фролов A.B. Высокоразрешающие оптические системы. М.: Машиностроение, 1985. - 176 с.

68. Бакут П.А., Миловзоров В.В., Пахомов A.A., Ряхин А.Д. Восстановление изображения по неполной информации о пространственном спектре в многоапертурной системе. // Оптика атмосферы, 1989, 2, № 8, с. 886 887.

69. Оптические телескопы будущего. М.: Мир, 1981.

70. Томпсон Р., Моран Дж., Свенсон Дж. Интерферометрия ит синтез в радиоастрономии. М.: Мир, 1982.

71. Оптические и инфракрасные телескопы 90-х годов. \ Под ред. А. Хьюит.М.: Мир, 1983.

72. Космическая оптика. Труды IX международного конгресса международной комиссии по оптике. М.: Машиностроение, 1980.

73. G. Newkirk, Jr. and D. Bohlin, Reduction of Scattered Light in the Coronagraph, Appl. Opt., v.2, №2, 1963, 131

74. Brueckner G. E., Howard R. A., Koomen M. J. . The large angle spectroscopic coronagraph (LASCO). Solar pfysics 162: 357-402, 1995.

75. М.Д. Аксененко, M.JI. Бараночников. Приемники оптического излучения. Справочник. М.:Радио и связь, 1987. -296с.

76. Справочник конструктора оптико-механических приборов. Кругер М.Я. и др. 1968 г. 760 стр.

77. Fort В., Morel С. and Spaac G. The reduction of scattered light in an external occulting disk coronagraph. Astron. Astrophys. 63. 243-246 (1978)

78. Чибисов K.B. Общая фотография (Фотографические процессы регистрации информации). М.: Искусство, 1984. - 446 с.

79. Фризер X. Фотографическая регистрация информации. М.: Мир, 1978. 670 с.

80. Шапиро Б.И. Теоретические начала фотографического процесса. М.: Эудиторал УРСС, 2000. 288 с.

81. Мирошников М.М., Нестерук В.Ф., Тимофеева Г.Ф. Преобразование оптических изображений для информационного согласования их со зрительным восприятием. // Оптико-мех. пром-ть, 1991, № 11, с. 4 13.

82. Оптические вычисления./ Под ред. Р. Арратуна. М.: Мир, 1993. - 441 с.

83. Обработка изображений и цифровая фильтрация./ Под ред. Т. Хуанга. М.: Мир. 1979-442 с.

84. О'Нейл Э. Введение в статистическую оптику. М.: Мир, 1966 - 254 с.

85. Курс практической астрофизики, Мартынов Д.Я. «Наука», 1967,536 стр.

86. Ю.И. Терентьев. О причинах возникновения краевой волны. // Оптика атмосферы и океана. 1995. 8. № 4. с. 510-520.

87. А.А. Сазанов. Методика лабораторных исследований рассеяния света в объективе коронографа. // Астрономический журнал. 1968, том 45, № 2, с. 438-446

88. R. Tousey, Observation of white-light by rocket, Ann. Astrophis 28, 600

89. Бабич О.И., Колесник Ю.Б. и др. Внеатмосферные наблюдения солнечной короны. // Астрономический журнал. Том 58. 1981 г., вып. 3, с. 586-589

90. V. G. Eselevich On the structure of coronal streamer belts.Proceeding of the Fifth SOHO Workshop, ,"The Corona and Solar Wind near Minimum Activity", Oslo, Norway, 17-20 June 1997, p. 367-372.

91. V. G. Eselevich On the structure of coronal streamer belts. J. Geophys. Res. v. 103, A2, p.2021 -2028, 1998.

92. S. Koutchmy and R. Smartt High Resolution Observations of the Solar Corona: Why and How? Proceeding of the 10 Sac. Peak Summer Workshop, 1988.

93. B.E. Gordon and J.V. Hollweg 1983, Astrophys. J., v. 266, p. 373.

94. J.M. Pasachoff and E.F. Ladd 1987, Solar Physics, v. 109, pp. 365-372.

95. Бородин A.H. Дипломная работа "Разработка и использование покрытий мало отражающих интерференционных фильтров с заданным распределением оптической плотности для съёмок солнечной короны." Иркутск. 1997.

96. А.А. Бережной, Электрооптические модуляторы и затворы. Оптический журнал, том 66, № 7, 1999, с. 3-19. А.А. Бережной, Электрооптические модуляторы и затворы. Оптический журнал, том 66, № 7, 1999, с. 3-19.

97. Васильев А.А., Касасент Д., Компенец И.Н., Парфенов А.В. Пространственные модуляторы света. М.: Радио и связь, 1987. -496 с.

98. Катыс Т.П. Обработка визуальной информации. М.: Машиностроение, 1990. -320 с.

99. Жевандаров Н.Д. Применение поляризованного света. М.: Наука, 1978. -176 с.

100. В.М. Григорьев, Н.И. Кобанов. Phis. Solariter. 1980. Vol. 14. Р 77-80.

101. Ленский A.B. Расчет освещенности в тени внешнего затмевающего экрана коронографа. 1 Основные соотношения. Проблемы космической физики. 1977, вып. 12, с. 41-48

102. Список публикаций по теме диссертации

103. A.N.Arsentiev, A.N.Borodin, Eclipse-97 Siberian Expedition. Romanian Astronomical Journal, Vol. 9, Supplement, p. 25-28, Bucharest, 1999.

104. A.S. Petrov, A.N. Borodin, New current-conducting coating on the crystal surface for electrooptical modulators. Proc. SPIE Vol. 4513, 2001, p.l 14-116.

105. A.N. Borodin, A.S. Petrov, Spatial Filter for solar magnetograph. // «Fundamental problems of opto- and microelectronics», DVGTU: Vladivostok, Russia, 11-15 September, 2000, p. 173-175.

106. Г.И. Кушталь, А.Н. Бородин, A.C. Петров. Интерференционно-поляризационный фильтр "Магнит" для измерения солнечных магнитных полей. // «Всероссийская астрономическая конференция. Тезисы заявленных докладов». СПб.:НИИХ СПбГУ, 2001.- с. 108.

107. С.А. Язев, В.М. Григорьев, В.М.Мишин, В.И.Сидоров, С.С.Адельханов, А.Н.Бородин. Четырехленточные вспышки: Наблюдения и модель. // «Всероссийская астрономическая конференция. Тезисы заявленных докладов». СПб.:НИИХ СПбГУ, 2001.- с. 202.

108. А.Н. Бородин, A.C. Петров. Способ нанесения проводящего прозрачного покрытия. Заявка на изобретение № 2003102289/02(002287), решение о выдаче патента на изобретение от 04 июля 2004 г.

109. Бородин А.Н. Устройство для наблюдения солнечной короны. Патент РФ № 2226707 (приоритет от 08 октября 2001 г, зарегистрировано в реестре 10 апреля 2004 г.).

110. А.Н. Бородин, Г.Н Домышев, A.C. Петров, В.И. Скоморовский. Новый тип электрооптического модулятора для солнечного магнитографа. // «Магнитные поля и трехмерная структура солнечной атмосферы. Тезисы докладов». -Иркутск: ИСЗФ СО РАН 2003. с. 37.

111. А.Н. Бородин, С.А. Чупраков. Исследование однородности фазового сдвига по полю электрооптического модулятотра. // «Магнитные поля и трехмерная структура солнечной атмосферы. Тезисы докладов». Иркутск: ИСЗФ СО РАН 2003. с. 42.