Лазерная техника и лазерные технологии (РЛ2) (544335), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В.И. Кузичева. - М .: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана — 2003.- 92 с. 4. 2.Расчет оптических систем лазерных приборов! И.И.Пахомов, А.Б.Цнбуля„М.: Радио н связь, 1986,152 с. 5. Трубко С.В. Расчет двухлинзовых склеенных обьективов: Справочник.- Л.: Машиностроение, 1984.- 142 с. ДИСЦИПЛИНА 3. «Теория оптико-электронных систем» Анализ оппгических и электрических сигналов. Классификация ОЭС н сигналов. Структурная схема обобщенной ОЭС.
Гармонический анализ периодических и непериодических детерминированных оптических сигналов. Представление оптических сигналов с ограниченной полосой пространственных частот в виде ряда Котельникова (теорема отсчетов). Случайные сигналы и их статистические характеристики. Преобразование детерминированного и случайного сигнала линейной инвариантной системой. Преобразование оптических сигналов оптической системой. Преобразование оптических сигналов слоем пространства. Передаточная функция (ПФ), функция рассеяния 1ФР). Когерентное и некогерентное освещение в оптических системах (ОС). Преобразование Фурье тонким однолинзовым объективом.
Формирование изображения дифракционно-ограниченным тонким однолинзовым объективом, ФР и ПФ. Преобразование яркостного случайного поля оптической системой, корреляционный и частотный методы расчета. Преобрпзование оптических сигналов пнплизптором изобралсенил Преобразование детерминированного и случайного оптического сигнала неподвижным анализатором изображения (АИ). Пространственная передаточная функция (ППФ) АИ. Преобразование детерминированного и случайного оптического сигнала при линейном сканировании АИ. Преобразовпние оптических сигнплов приемником излучения Преобразование оптического сигнала одноплощадочным ПИ при сканировании МАИ.
Многоплощадочные (матричные) приемники излучения (МПИ). Пространственно- частотный и частотно-временной спектры сигнала. Преобразование случайного сигнала МПИ Преобразование сигналов элекпгронной системой Преобразование регулярного сигнала электронной системой (ЭС). Преобразование детерминированных сигналов ЭС. Преобразование случайного сигнала ЭС, корреляционный и частотный методы расчета. Цифровая обработка сигналов. Отношение сигнал/помеха на выходе ОЭС.
Элементы теории обнаружения отпическах сигналов нп фоие случайных помех» Вероятностные характеристики обнаружения. Методика энергетического расчета ОЭС в режиме обнаружения. Перечень вопросов: 1.Основные понятия: сигнал, сообщение, информация, линейная система, классификация сигналов. Математическая модель преобразующего элемента. 2.Линейные инвариантпые системы, преобразование детерминированных сигналов линейной системой (интеграл свертки, частотный метод расчета). З.Разложение периодических оптических сигналов в ряд Фурье, тригонометрическая и комплексная формы, основные свойства. 4.Представление непериодических оптических сигналов интегралом Фурье, прямое и обратное преобразования Фурье, основные свойства.
5.Дельта-функция Дирака и ее основные свойства. Гребенчатые функции, основные свойства, представление периодических и апериодических оптических сигналов с помощью гребенчатых функций. 6. Плоские и сферические волны, сферическая волна в квадратичном приближении. Фурье- образы плоских и сферических волн. 7. Когерентная передаточная функция (КПФ) слоя пространства, приближение Френеля. 8.Комплексный амплитудный коэффициент пропускания тонкой линзы. 9.Оптическая фурье-преобразукпцая система, два варианта построения: предмет перед объективом и за объективом. 10.
Формирование функции рассеяния и изображения предмета однолинзовым объективом при когерентном освещении. 11. Формирование функции рассеяния и изображения предмета тонким однолинзовым объективом при некогерентном освещении. 12. Обобщенная модель реальной оптической системы. Формирование функции рассеяния и изображения предмета при когерентном освещении.
Когерентная передаточная функция (КПФ), связь пространственно-частотного спектра предмета и изображения. 13. Формирование функции рассеяния и изображения предмета в обобщенной модели оптической системы при некогерентном освещении, оптическая передаточная функция (ОПФ), связь КПФ и ОПФ„связь пространственно-частотного спектра предмета и изображения. 14. Волновая аберрация оптической системы, связь между волновой и оптической геометрической аберрациями. Влияние волновой аберрации на КПФ и ОПФ.
15. Подвижные анализаторы изображения (АИ), назначение, выделение модулятора анализатора изображения (МАИ), описание процесса анализа изображения. 16. Величина потока излучения на выходе неподвижного МАИ и пространственно- частотный спектр. Передаточная функция МАИ в декартовой и полярной системах координат. 17. Величина потока излучения и его частотно-временной спектр (ЧВС) на выходе МАИ при линейном, вращательном и круговом сканировании.
18. Частотно-временной спектр (ЧВС) сигнала на выходе чувствительной площадки (ЧП) приемника излучения при периодическом и апериодическом движении МАИ для квазимонохроматичсского и полихроматического освещения. 19. Основные параметры и характеристики чувствительности фотоэлектрических приемников излучения.
математическая модель. 20. Усредняющая выборка в матричных приемниках излучения. 21. Преобразование регулярных сигналов линейными и нелинейными элементами электронной системы. 22. Структурные схемы электронных систем при обработке амплитудно-модулированных (АМ) и частотно-модулированных (т!М) сигналов, структурная схема цифровой обработки сигналов. 23. Случайные сигналы и их статистические характеристики (и-меная плотность вероятности, моментные характеристики).
Стационарность и эргодичность. 24. Преобразование случайного однородного поля яркости оптической системой (корреляционный и частотный методы расчета). 25. Преобразование случайного однородного поля освещенности неподвижным МАИ (корреляционный и частотный методы расчета). 26. Преобразование случайного однородного поля освещенности МАИ при линейном сканировании (частотный метод расчета). 27. Преобразование случайного стационарного оптического сигнала чувствительной площадкой ПИ и линейной электронной системой (частотный метод расчета).
28. Отношение сигнал(шум на выходе линейной ОЭС при апериодическом и периодическом движении МАИ. 29. Обнаружение оптических сигналов на фоне случайных помех, априорные и апостериорные вероятности, отношение правдоподобия. 30. Вероятностные характеристики обнаружения, критерии принятия решений. 31. Обнаружение объекта ОЭС методом однократного отсчета 32. Обнаружение объекта ОЭС методом оптимальной (согласованной) фильтрации.
33. Методика энергетического расчета ОЭС в режиме обнаружения объекта. Основная учебная литература: 1. Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов. Учебник. — 6-е изд.,перераб. и доп.— М.: Логос, 2011.— 568 с.:ил, 2. Якушенков Ю.Г. Основы оптико-электронного приборостроения. Учебник. - М.: Логос, 2013. — 376 с. Дополнительная учебная литература: 3. Теория оптико-электронных систем: Учебник для студентов вузов по оптическим специальностям ! Г.М. Мосягин, В.Б. Немтинов, Е.Н.
Лебедев.- М.: Машиностроение, 1990. -432. с. 4. Тарасов В.В., Якушенков Ю.Г. Двух- и многодиапазонные оптико-электронные системы с матричными приемниками излучения.- М.: Университетская книга; Логос, 2007.-192 с.:ил, 5. Тарасов В.В., Якушенков 1О.Г. Инфракрасные системы «смотрящего типа».- Мл Логос. 2004.-444 сл ил. 6. Порфирьев Л.Ф. Основы теории преобразования сигналов в оптико-электронных системах.
Учебник для студентов приборостроительных специальностей вузов.-Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989.- 387 с.: ил. 7. Левшин В.Л. Обработка информации в оптических системах пеленгации.- Мл Машиностроение, 1978.- 164 сл ил. ДИСЦИПЛИНА 4. «Основы квантовой электроники» Квпггпговпя теория излучения Взаимодействие излучения с веществом Блок-схема лазера. Коэффициент усиления и коэффициент обратной связи Типы переходов в квантовых системах. Коэффициенты Эйнштейна. Связь между коэффициентами Эйнштейна.
Физический смысл коэффициентов Эйнштейна. Вероятностный метод анализа квантовых систем. Параметр нелинейности квантовой системы. Прохождение интенсивных потоков излучения через вещество; коэффициент поглощения и условие усиления проходящего через среду излучения. Активная среда. Условие инверсной населенности уровней. Изменение ширины спектральной линии излучения при его прохождении через активную среду. Приггг1ип геиераг1гги лазерного излучения Усиление потока в средах с отрицательным коэффициентом поглощения.
Предельный поток, достигаемый в среде. Режим стационарной генерации излучения. Условие стационарной генерации излучения. Виды потерь излучения в резонаторе. Зависимость выходной энергии излучения в режиме стационарной генерации от параметров активной среды. Предельное значение энергии выходного излучения. Оптимальные параметры резонатора в режиме стационарной генерации. Оппгические резонпторы и лпзгврггг.ге пучки Оптическггй резонатор как устройство г1гормированггя лазерного излучения Оптические резонаторы. Методы анализа оптических резонаторов. Добротность и эффективное число проходов излучения через резонатор. Распределение амплитуды поля излучения в открытых резонаторах и его сокращенное обозначение.
Частотная характеристика резонатора. Основные типы оптических резонаторов. С-диаграмма. Приближенное распределение поля на зеркалах симметричного конфокального резонатора с квадратной апертурой зеркал. Распределение поля в произвольном сечении симметричного конфокального резонатора. Пространственная структура лазерного пучка. Метод эквивалентного конфокального резонатора определения параметров гауссова пучка, формируемого двухзеркальным резонатором произвольной конфигурации. Приближенное распределение поля на зеркалах симметричного конфокального резонатора с круглой апертурой зеркал.
Распределение поля лазерного пучка, формируемого резонатором с плоскими зеркалами. Неустойчивые резонаторы. Активггые среды лпзеров и методы создпния в низе шгверсной' населенности Твердотельные лазеры Режимы работы лазеров. Трехуровневая квантовая система. Четырехуровневая квантовая система. Создание инверсной населенности в твердых средах. Активная среда рубин. Активная среда стекло, активированное ионами неодима. Активная среда алюмо-иттриевый гранат с неодимом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
