Многофазные последовательности больших длин с низким уровнем боковых лепестков апериодической автокорреляционной функции
Многофазные последовательности больших длин с низким уровнем боковых лепестков апериодической автокорреляционной функции
А. Н. Леухин$^1$, В. И. Безродный$^1$, Н. А. Коковихина$^1$
Предложен численный итерационный алгоритм построения многофазных последовательностей больших длин с низким уровнем боковых лепестков апериодической автокорреляционной функции (ААКФ). Представлен пример построения многофазных последовательностей длин N = 512 с максимальным уровнем боковых лепестков ААКФ PSL = 1.763. Многофазные последовательности с низким уровнем боковых лепестков ААКФ широко используются в качестве модулирующих сигналов в радиолокационных системах различного назначения. Низкий уровень боковых лепестков обеспечивает обнаружение целей с низкой эффективной площадью рассеяния (ЭПР) на фоне целей с высокой ЭПР.
Показать АннотациюКоллективная динамика адаптивно связанных полупроводниковых гетероструктур
Коллективная динамика адаптивно связанных полупроводниковых гетероструктур
В. В. Макаров$^1$, В. А. Максименко$^1$, А. А. Короновский$^2$, А. Г. Баланов$^3$, А. Е. Храмов$^1$
Исследована коллективная динамика наноразмерных гетероструктур полупроводниковых сверхрешеток, связанных адаптивной связью, в качестве которой выступает внешний резонансный контур. Показано, что взаимодействие исследуемых активных сред через резонансный контур приводит к возникновению широких областей хаотической динамики и широкополосной генерации.
Показать АннотациюРасчет высокоэффективных резонаторов твердотельных лазеров
Расчет высокоэффективных резонаторов твердотельных лазеров
П. А. Носов
Рассмотрен вопрос расчета устойчивых резонаторов твердотельных лазеров, формирующих гауссов пучок с изменяемыми пространственными параметрами (диаметр перетяжки, параметр конфокальности, угловая расходимость) при неизменности энергетических параметров излучения. Приведена схема оптической системы резонатора твердотельного лазера для решения этой задачи. Методом лучевого пакета и в рамках скалярной теории дифракции рассмотрена задача расчета характеристик лазерного пучка, формируемого линейными резонаторами произвольной конфигурации, при учете аберраций его элементов. Приведены результаты моделирования схемы зеркально-линзового резонатора для изменения пространственных параметров выходного пучка методом лучевого пакета. Для устойчивых резонаторов получены приближенные аналитические выражения, позволяющие рассчитать распределение комплексной амплитуды поля на зеркалах и в произвольном поперечном сечении резонатора, пространственные параметры формируемого пучка и частотный спектр излучения для прямоугольной и круглой формы апертуры зеркал. Выявлены конфигурации резонаторов, в которых аберрации формы поверхности зеркал существенно влияют на искажения формируемого лазерного пучка.
Показать АннотациюРасчет формирующей оптической системы технологического оборудования на базе мощного волоконного лазера
Расчет формирующей оптической системы технологического оборудования на базе мощного волоконного лазера
П. А. Носов, А. О. Щадько
Рассмотрены особенности функционирования оптических систем технологического оборудования на базе мощных волоконных лазеров. Экспериментальные результаты показали, что распределение плотности мощности лазерного излучения и распределение температуры на оптическом элементе лазерной головки имеют один и тот же характер и могут быть аппроксимированы функцией Гаусса. Приведены результаты экспериментальных исследований нагрева оптических элементов из высокочистого кварцевого стекла российского производства марки КС-4В при формировании излучения мощного волоконного лазера непрерывного режима. Определена максимальная температура нагрева оптических элементов при различных плотностях мощности лазерного излучения. Приведены выражения для анализа термооптических искажений пучка на выходе оптической системы лазерного оборудования для технологических процессов обработки материалов. Анализ рассчитанных оптических систем показал, что из-за нагрева линз из кварцевого стекла под действием мощного лазерного излучения выходная перетяжка смещается ближе к защитному стеклу, а её диаметр практически не изменяется. Проведенные исследования показывают необходимость учета нагрева линз при проектировании лазерной оптики для современного технологического оборудования на базе мощных волоконных лазеров.
Показать АннотациюФизические Принципы Настройки Аппаратных Функций измерительных приборов
Физические Принципы Настройки Аппаратных Функций измерительных приборов
Е. Н. Терентьев$^1$, Н. Е. Терентьев$^2$, Ю. Yu. Пирогов$^3$, И. И. Фаршакова$^1$
Предлагаются Физические Принципы Настройки (ФПН) Аппаратных Функций (АФ) приборов по размерам областей определения АФ рО. Выбираются такие размеры области определения АФ рО, чтобы ее обратная разрешающая функция рR=рО-1 на выбранной дискретной области имела минимальную норму. В методе ФПН АФ приборов результат обратим, нет "априорной гладкости решений" с остаточной ошибкой, как в методе регуляризации. Применение метода ФПН демонстрируется на примере решения задачи о сверхразрешении радиоизображения Солнца в сравнении с результатом, полученным методом регуляризации.
Показать АннотациюК вычислению звуковых полей в моделях морской среды, включающих атмосферу, водную толщу и дно
К вычислению звуковых полей в моделях морской среды, включающих атмосферу, водную толщу и дно
К. В. Авилов$^{1,2}$, С. Н. Куличков$^2$, О. Е. Попов$^2$
В докладе представлено описание комплекса программных средств для вычисления широкополосных передаточных функций в моделях природных сред, включающих атмосферу, водную толщу и дно с учетом зависимости акустических свойств как от вертикальной, так и от горизонтальной координат волновым методом псевдодифференциального параболического уравнения в приближении однонаправленного распространения без учета наличия сдвиговых волн. Приведены примеры расчетов, как верифицирующие правильность функционирования комплекса, так и представляющие прикладной интерес.
Показать АннотациюНаблюдение устойчивых компонент звуковых полей в натурных измерениях в Ладожском озере
Наблюдение устойчивых компонент звуковых полей в натурных измерениях в Ладожском озере
П. В. Артельный, А. Л. Вировлянский, А. Ю. Казарова, П. И. Коротин, Л. Я. Любавин, А. В. Стуленков
Представлены результаты обработки данных измерений пространственно-временных структур звуковых полей в Ладожском озере с помощью протяженной приемной вертикальной решетки. Целью обработки было выделение компонент поля, которые устойчивы по отношению к неизбежной неточности математической модели среды. В терминах лучевого подхода устойчивая компонента формируется узким пучком лучей. С точки зрения модового представления поля она образована небольшой группой мод. В обсуждаемом эксперименте анализировались звуковые поля, возбужденные точечным источником, излучавшим широкополосные импульсы, а также поля волновых пучков, возбужденных на фиксированных частотах с помощью излучающей вертикальной решетки. Сравнение результатов обработки данных с численным расчетом полей показывает, что, как и ожидалось, устойчивые компоненты могут быть предсказаны точнее, чем полное звуковое поле.
Показать АннотациюОсобенности звуков раков-щелкунов в Черном море
Особенности звуков раков-щелкунов в Черном море
Н. Г. Бибиков
В октябре-ноябре 2015-2016 годов при регистрации гидроакустических биошумов на мелководье восточного побережья Черного моря с помощью широкополосной аппаратуры (верхняя частотна граница - несколько сотен килогерц) были выявлены весьма интенсивные импульсные звуки, генерируемые раками-щелкунами. При размещении гидрофона в 30-40см над донной поверхностью на глубинах от 5 до 10 м сигнал содержал фоновый шум, создаваемый этими объектами, расположенными на расстояниях более метра. Наряду с этим обнаруживались и сравнительно редкие (обычно несколько раз в минуту), но весьма интенсивные (до нескольких сотен паскалей) щелчки. Они излучались одиночными объектами, локализованными в близости от гидрофона. Такие условия позволили осуществить временной анализ одиночных сигналов раков щелкунов в естественных условиях их обитания. Показано, что они состоят из следующих участков: короткий всплеск – предшественник, генерируемый струей жидкости, вылетающей при схлопывании клешни, мощный импульс, возникающий при схлопывании кавитационного пузырька, многочисленные отражения этого сигнала от близлежащих элементов донной поверхности (галька, раковины мидий). Время нарастания основного импульса может составлять 7-10 мкс при общей длительности сигнала, варьирующей вследствие специфики отражений, от 0.1 до 0.4мс. Наряду с исходным импульсом можно обнаружить также и задержанные эхосигналы от локальных искусственных подводных объектов и от поверхности. Обсуждаются возможные практические приложения полученных данных.
Показать АннотациюПерспективы использования 3D-печати для изготовления компактных гидроакустических преобразователей продольно-изгибного типа со сложной геометрией излучающей оболочки
Перспективы использования 3D-печати для изготовления компактных гидроакустических преобразователей продольно-изгибного типа со сложной геометрией излучающей оболочки
А. К. Бритенков$^{1,2}$, Б. Н. Боголюбов$^1$, С. А. Смирнов$^1$, В. А. Перфилов$^1$
Низкочастотные гидроакустические излучатели применяются от дальней звукоподводной связи и телеуправления до сейсмоакустической разведки. Разработка компактных преобразователей высокой удельной мощности с достаточно широкой полосой излучаемых частот по-прежнему остаётся актуальной задачей. Изготовление корпуса излучателя является одной из самых трудоёмких и сложных технологических процедур в процессе создания и настройки. С другой стороны, оптимизация излучатели продольно-изгибного типа с пьезоэлектрическим активным элементом приводит к такой геометрии деталей корпуса, которая уже нереализуема с помощью традиционной металлообработки. Применение SLM-технологии послойного лазерного сплавления из металлических порошков путем лазерной 3D-печати корпуса предложенного излучателя со сложной волнообразной излучающей оболочкой позволяет исключить проблему герметизации, устойчивости к гидростатическому давлению, уменьшить разброс параметров и повысить надёжность гидроакустического преобразователя.
Показать АннотациюО рассеянии высокочастотного звука в верхнем слое океана
О рассеянии высокочастотного звука в верхнем слое океана
В. А. Буланов, А. В. Стороженко
Представлены результаты исследований рассеяния звука в верхнем слое для различных районов океана и выявлены основные отличия рассеяния звука в верхнем слое арктических морей и в экваториальных и средних широтах океана. Проанализированы особенности распределения звукорассеивающих слоев на шельфе Японского моря в различные сезоны года. Одновременные исследования рассеяния звука и сетные обловы планктона in situ позволили выявить взаимосвязи между рассеянием высокочастотного звука и распределением зоопланктона.
Показать Аннотацию