Акустооптические и спектральные технологии

Вниманию читателей предлагается подборка научных статей, подготовленных по результатам выступлений на 17-й Международной научно-технической конференции «Оптические методы исследования потоков — 2023» (ОМИП-2023), проходившей с 26 по 30 июня 2023 г. в Национальном исследовательском университете «МЭИ» при поддержке Института теплофизики СО РАН и Научно-технологического центра уникального приборостроения РАН. Данные статьи посвящены актуальному и быстро развивающемуся направлению современного оптико-электронного приборостроения — акустооптическим и спектральным технологиям и приборам. Основные тенденции развития данного направления можно охарактеризовать следующим образом.

  1. Поиск и исследование новых акустооптических материалов Значительные усилия ученых направлены на исследование различных режимов акустооптического взаимодействия в перспективных материалах (двуосных кристаллах, гиротропных средах и др.) для создания эффективных (быстродействующих, широкодиапазонных и пр.) устройств управления оптическим излучением. При этом особое внимание привлекают формирование и акустооптическая дифракция структурированных пучков (Бесселя, Гаусса–Лагерра и др.), обладающих особыми свойствами (самовосстановление, острая фокусировка и пр.).   2. Расширение функциональных возможностей акустооптических устройств

Уникальные особенности акустооптических компонентов (модуляция и синтез передаточной функции, фильтрация неполяризованного излучения, многочастотная дифракция и др.) вкупе с их миниатюрностью и полностью электронным управлением открывают возможности создания приборов и аппаратно-программных комплексов для репродукции цвета по заданным координатам, перестраиваемой спектральной фильтрации объемных (стереоскопических) изображений, оптического манипулирования микрообъектами, мультиплексированной цифровой голографии и решения других задач.

  3. Разработка метрологического обеспечения видеоспектрометров Важной практической задачей, связанной с применением методов и приборов для получения спектральных изображений, является разработка методов и средств, обеспечивающих прецизионное определение спектральных характеристик объектов в произвольных точках поля зрения: процедур пространственной, спектральной и радиометрической калибровки видеоспектрометров, коррекции получаемых с их помощью мульти- или гиперспектральных данных, а также поверки таких приборов.   4. Переход от гиперспектральных методов и приборов к мультиспектральным Существует много приложений, требующих быстрой регистрации и совместной обработки нескольких спектральных изображений, соответствующих интервалам длин волн, в которых наиболее контрастно отображаются физико-химические свойства исследуемых объектов. Подобная мультиспектральная аппаратура, обеспечивающая высокую скорость сбора минимально необходимого объема пространственно-спектральных данных, находит широкое применение в биомедицинских диагностических устройствах, системах технического зрения, устанавливаемых на летательных, в том числе беспилотных, аппаратах, приборах для картирования вегетационных индексов и решения других сельскохозяйственных задач.