Формирование пространственных распределений и коррекция аберраций световых полей методами адаптивной оптики (1097960), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Впервыепредложено для расширения зоны дифракционно-ограниченногоразрешенияизображениясетчаткииспользоватьметодику,основывающуюся на нейтрализации рефракции передней поверхностироговицы с помощьюиммерсионной жидкости и не требующуюиспользования дополнительных корректоров и датчиков волнового фронта.Практическая ценность работы1. Предложеннаяметодикауправленияпараметрамиизлучениявнутрирезонаторным гибким зеркалом на основе гибридного алгоритмапозволяет эффективно управлять фокусировкой, мощностью, пиковой6интенсивностью и формой распределения поля лазерного излучения наобрабатываемой детали.2.
Предложенная методика внерезонаторного гибридного алгоритмауправления биморфным корректором может эффективно использоватьсядля коррекции аберраций и для формирования заданных распределенийинтенсивности одномодового и многомодового по поперечным индексамизлучения лазера в заданной плоскости.3. Разработанный М2-датчик может служить для оценки основныхпараметров световых пучков, а также для определения кратковременнойи долговременной стабильности параметров излучения с точностью нехуже 3-5%.4.
Юстировка оптических элементов по минимизации М2-параметрапозволяетсъюстироватьсложныеоптическиеэлементыбезиспользования дополнительных юстировочных узлов.5. Предложенный алгоритм расчета формы и расположения электродовбиморфного зеркала позволяет повысить качество формирования икоррекции лазерного излучения такими зеркалами.6. Уточненный алгоритм Шака-Гартмана с учетом неравномерностираспределения интенсивности по сечению пучка может быть использовандля повышения точности измерения аберраций.7. Смоделированные персонализированные модели человеческих глаз могутбыть использованы для отработки на таких моделях методик коррекциизрения пациентов.8. Предложенный генератор осевых аберраций человеческого глаза наоснове гибкого биморфного зеркала может быть использован длятестирования и калибровки офтальмологических приборов, а такжеэлементов, корректирующих зрение, таких, как очки, контактные иинтраокулярные линзы, а также изучения динамических свойств глаза ианализа роли флуктуаций аберраций в формировании изображения насетчатке глаза.9.
Методы расширения зоны высокого пространственного разрешениясетчатки могут быть применены при создании нового поколения фундускамер, оборудованных адаптивной оптикой. Метод с использованиемкоррекции внешней поверхности роговицы иммерсионной жидкостьюпозволяет не только получить расширение зоны высокогопространственного разрешения, но и значительно снизить стоимостьтаких фундус-камер, так как не требует использования дополнительныхопорных источников, корректоров и датчиков Гартмана по сравнению страдиционной компоновкой адаптивной оптической системы.10.
Генерация и компенсация вихревых пучков управляемыми фазовымиэлементами позволяет формировать такие пучки для систем лазерной7коммуникации, а также компенсировать их негативное влияние в задачахатмосферной оптики.Защищаемые положения:1. Гибридный алгоритм управления гибким фазовым корректором являетсяэффективным средством оптимизации параметров лазерного излучения вадаптивных системах внутри и внерезонаторной коррекции и позволяетуправлять фокусировкой, корректировать аберрации и формироватьзаданные распределения интенсивности лазерного излучения в любойвыбранной плоскости.2. Методика расчета сетки электродов гибкого биморфного зеркала,представляющая собой итерационную процедуру определенияположения управляющих электродов по требуемому распределениюфазы отраженного от него лазерного пучка, позволяет рассчитатьоптимальное расположение электродов и может быть использована дляповышения качества формирования и коррекции лазерного излучениятакими зеркалами.3.
Формирование вихревых пучков возможно фазовыми элементами,воспроизводящими непрерывное или разрывное распределениеуправляющей фазы. Модальный гибкий биморфный корректор соспециально рассчитанной сеткой электродов позволяет сформироватьвихревой пучок в дальнем поле. Управляемый нематическийжидкокристаллический транспарант позволяет сформировать вихревыепучки с различным порядком дислокации.4. Минимальное значение М2-параметра лазерного пучка, прошедшего илиотраженного от оптического элемента, соответствует съюстированномуположению этого элемента.
Юстировку внеосевых параболическихзеркал можно осуществлять по минимуму параметра М2 лазерного пучка,отраженного от поверхности таких зеркал.5. Разработанные модели оптической системы глаза позволяютвоспроизвести характер поведения аберраций глаза и отработатьметодику расширения угла эффективной коррекции. Модель глаза наоснове динамически управляемого 18-ти электродного полупассивногобиморфногозеркаласцентрально-симметричнойструктуройрасположения электродов воспроизводит осевые аберрации глаза и ихизменения во времени.
Статическая модель глаза, отличающаяся оттрадиционной модели Гульстранда-Наварро значениями смещений, угловповорота оптических элементов, кривизной их поверхности,воспроизводит характер поведения осевых и внеосевых аберрацийчеловеческого глаза. Применение гибкого корректора и иммерсионнойсистемы для статических моделей позволяет расширить уголэффективной коррекции без ухудшения качества коррекции по оси.8Апробация результатов работыОсновные результаты работы докладывались на международныхконференциях: «Оптика лазеров» (Санкт-Петербург 2000, 2003, 2006),«Лазерные технологии ILLA» (Владимир-Суздаль 2001), Int.
School of QuantumElectronics on Laser Beam and Optics Characterization V (Sicily, Italy 2000),«Международный симпозиум по оптике атмосферы и океана» (Томск, 2003,2004), «Photonics West» (Сан-Хосе, США 1999, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007,2008), «Remote Sensing Europe» (Canary Island, 2004), «CAOL, 2-nd InternationalConference on Advanced Optoelectronics and Lasers», (Ялта, Украина 2005),СLEO/EUROPE (1998 Глазго, Великобритания; 2000 Ницца, Франция; 2003,2005, 2007 Мюнхен, Германия), «Laser Beam Shaping (Seattle, USA 2002, SanDiego, USA 2003, 2005), «European Conference on Biomedical Optics» (Munich,Germany 2005), «OSA Annual Meeting» (San-Diego, USA, 2005), «Оптика – XXIвек» (Москва, 2005), «International Conference on Optics and Optoelectronics»(Dehradun, India, 2005), «International Conference on High Power Laser Beams(HPLB)» (Нижний Новгород 2006), «Photonics North» (Montreal, Canada 2006),«8th International Conference on Laser and Fiber-Optical Networks Modeling»(Харьков, Украина 2006), «Workshop on Optical Technologies in Biophysics &Medicine VIII» (Саратов, 2006), «Лазерная физика и оптические технологии»(Гродно, Беларусь 2006), «International Symposium on Gas Flow, Chemical Lasersand High-Power Lasers» (Florence, Italy 2000; Gmunden, Austria, 2006),«International Workshop on Adaptive Optics on Industry and Medicine» (Дурам,Великобритания 1999; Альбукерке, США 2001; Пекин, Китай 2005; Галвей,Ирландия 2007), «Лазерные биомедицинские технологии» (Санкт-Петербург2007) и т.д.
Результаты работы докладывались на научных семинарах US AFRL(1999, 2001, 2005, Альбукерке, США), университете Нью-Мексико (2001,Альбукерке, США), в национальном университете Галвей (2006, Ирландия), насеминарах кафедры общей физики и волновых процессов в МГУ в 2006, 2007 г.ПубликацииМатериалы диссертации опубликованы более, чем в 90 научных трудах и двухмонографиях. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в15 журналах, определенных Высшей аттестационной комиссией МинобрнаукиРФ для публикации научных результатов диссертации. Список основныхтрудов находится в конце автореферата.Структура и объем диссертацииДиссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы,заключения и пяти приложений.
Общий объем работы – 327 страниц, включая198 рисунков, 41 таблицу. Библиография содержит 358 наименований.9Личный вкладВсе результаты, представленные в диссертационной работе, получены авторомлично или в соавторстве при непосредственном его участии, либо под егонепосредственным руководством.Краткое содержание диссертацииВо введении обосновывается актуальность темы диссертации, отмечаетсяее научная новизна и практическая ценность, формулируются защищаемыеположения.В первой главе рассматриваются известные в литературе методы решениязадачи коррекции аберраций и формирования заданных распределенийсветовых полей.
Приведена классификация таких методов: во-первых, повыбору оптических элементов или оптических систем, осуществляющихкоррекцию или формирование, а во-вторых, по реализации алгоритмавосстановления фазы, которую выбранная оптическая система задает исходнойсветовой волне.При рассмотрении классификации по выбору оптических элементоввыделяются методы формирования и коррекции, основанные наголографических фильтрах, дифракционных и рефрактивных оптическихэлементах, и, наконец, системы, основным элементом которых являются разныетипы зеркал: ОВФ-зеркала, асферические, с неравномерным коэффициентомотражения и гибкие зеркала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
