eng
Technologies and Technology Equipment
Tехнологии и технологическое оборудование
A. S. Moskalenko, A. V. Samvelov, I. V. Libkind, A. V. Lobashov
Coating Technology in the Production of Aperture “Cold” Diaphragms for Photodetectors DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.8.13
The most important optical element of the photodetector (PD) is the aperture “cold” diaphragm that protects the photodetector module against leakage radiation and flares. The article proposes a method to obtain and generate a coating on the aperture “cold” diaphragm surface being a PD component in the medium-wave and long-wave infrared band.
Coating Technology in the Production of Aperture “Cold” Diaphragms for Photodetectors DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.8.13
The most important optical element of the photodetector (PD) is the aperture “cold” diaphragm that protects the photodetector module against leakage radiation and flares. The article proposes a method to obtain and generate a coating on the aperture “cold” diaphragm surface being a PD component in the medium-wave and long-wave infrared band.
А. С. Москаленко, А. В. Самвелов, И. В. Либкинд , А. В. Лобашов
Технология нанесения покрытия в производстве апертурных «холодных» диафрагм для фотоприемных устройств DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.8.13
Важнейшим оптическим элементом фотоприемного устройства (ФПУ) является апертурная «холодная» диафрагма, предохраняющая от паразитных излучений и засветок фотоприемный модуль. В статье предложен метод получения и формирования покрытия поверхности апертурной «холодной» диафрагмы, комплектующей ФПУ средне- и длинноволнового инфракрасного диапазона спектра излучения.
Технология нанесения покрытия в производстве апертурных «холодных» диафрагм для фотоприемных устройств DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.8.13
Важнейшим оптическим элементом фотоприемного устройства (ФПУ) является апертурная «холодная» диафрагма, предохраняющая от паразитных излучений и засветок фотоприемный модуль. В статье предложен метод получения и формирования покрытия поверхности апертурной «холодной» диафрагмы, комплектующей ФПУ средне- и длинноволнового инфракрасного диапазона спектра излучения.
Теги: aperture diaphragm chemical coating cooled ir photodetectors grayness degree photodetector (pd) апертурная диафрагма охлаждаемые фотоприемники ик-диапазона степень серости фотоприемное устройство (фпу) химическое покрытие
Additive Technologies
Аддитивные технологии
X. A. Egorova, K. A. Rozanov, A. I. Kiian, D. A. Sinev
Features of Additive Laser Processing for the Surface Layer Hardness Increase on Titanium Samples DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.16.24
This article presents the research results on the control of the mechanical and functional titanium parameters by an additive surface laser micro-treatment with an additional graphite layer under the influence of near-IR laser radiation. The results of experimental studies on selection of the optimal laser radiation parameters for increasing the hardness and wear resistance of a model titanium sample are provided. The results demonstrate significantly increased hardness of the treated area (up to 9.3 times) and a decreased abrasive wear resistance rate by about 2 times compared to the original sample.
Features of Additive Laser Processing for the Surface Layer Hardness Increase on Titanium Samples DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.16.24
This article presents the research results on the control of the mechanical and functional titanium parameters by an additive surface laser micro-treatment with an additional graphite layer under the influence of near-IR laser radiation. The results of experimental studies on selection of the optimal laser radiation parameters for increasing the hardness and wear resistance of a model titanium sample are provided. The results demonstrate significantly increased hardness of the treated area (up to 9.3 times) and a decreased abrasive wear resistance rate by about 2 times compared to the original sample.
К. А. Егорова, К. А. Розанов, А. И. Киян, Д. А. Синев
Управление твердостью поверхностного слоя титановых образцов за счет аддитивной лазерной обработки DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.16.24
Представлены результаты экспериментальных исследований по подбору оптимальных параметров лазерного излучения для повышения твердости и износостойкости модельного титанового образца. Работа проведена с целью поиска возможностей управления механическими и функциональными параметрами титана методом аддитивной лазерной микрообработки поверхности под вспомогательным слоем графита при воздействии лазерного излучения ближнего ИК-диапазона. Результаты испытаний демонстрируют повышение твердости поверхностного слоя обработанного титана в 9,3 раз и снижение скорости абразивного изнашивания по сравнению с исходным образцом примерно в 2 раза.
Управление твердостью поверхностного слоя титановых образцов за счет аддитивной лазерной обработки DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.16.24
Представлены результаты экспериментальных исследований по подбору оптимальных параметров лазерного излучения для повышения твердости и износостойкости модельного титанового образца. Работа проведена с целью поиска возможностей управления механическими и функциональными параметрами титана методом аддитивной лазерной микрообработки поверхности под вспомогательным слоем графита при воздействии лазерного излучения ближнего ИК-диапазона. Результаты испытаний демонстрируют повышение твердости поверхностного слоя обработанного титана в 9,3 раз и снижение скорости абразивного изнашивания по сравнению с исходным образцом примерно в 2 раза.
Теги: hardness increase laser micro-structuring of titanium laser thermochemistry wear resistance enhancement лазерная термохимия лазерное микроструктурирование титана повышение твердости увеличение износостойкости
Opto-electronic systems and complexes
Оптико-электронные системы и комплексы
Yu. V. Filatov, A. S. Kukaev, V. Yu. Venediktov, A. A. Sevryugin, E. V. Shalymov
Microoptical Gyros Based on Whispering Gallery Mode Resonators DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.26.44
Optical gyros, such as ring laser gyros and fiber optical gyros, have become a basis for strapdown inertial navigation systems due to a number of advantages (larger dynamic range of the measured velocities; high stability of scale factor, insensitivity to linear acceleration and G-stress; smaller readiness time, etc.). Despite success in its development, ring laser and fiber optic gyros are unsuitable for using in control systems of small portable devices because of its large size and weight. Now the actual task is miniaturization of optical gyros, or development and research of microoptical gyros.
Microoptical Gyros Based on Whispering Gallery Mode Resonators DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.26.44
Optical gyros, such as ring laser gyros and fiber optical gyros, have become a basis for strapdown inertial navigation systems due to a number of advantages (larger dynamic range of the measured velocities; high stability of scale factor, insensitivity to linear acceleration and G-stress; smaller readiness time, etc.). Despite success in its development, ring laser and fiber optic gyros are unsuitable for using in control systems of small portable devices because of its large size and weight. Now the actual task is miniaturization of optical gyros, or development and research of microoptical gyros.
Ю. В. Филатов, А. С. Кукаев, В. Ю. Венедиктов, А. А. Севрюгин, Е. В. Шалымов
Микрооптические гироскопы на основе резонаторов мод шепчущей галереи DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.26.44
Оптические гироскопы, такие как кольцевые лазерные и волоконно-оптические, стали основой для бесплатформенных инерциальных навигационных систем благодаря ряду преимуществ: большому диапазону измеряемых угловых скоростей, высокой стабильности масштабного коэффициента, нечувствительности к ускорению и перегрузке, меньшему времени готовности и т. д. Несмотря на успех в их разработке, такие гироскопы непригодны для использования в системах управления небольшими портативными устройствами из-за своих больших размеров и веса. Поэтому миниатюризация оптических гироскопов сейчас является актуальной задачей. Статья посвящена разработке и исследованию микрооптического гироскопа.
Микрооптические гироскопы на основе резонаторов мод шепчущей галереи DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.26.44
Оптические гироскопы, такие как кольцевые лазерные и волоконно-оптические, стали основой для бесплатформенных инерциальных навигационных систем благодаря ряду преимуществ: большому диапазону измеряемых угловых скоростей, высокой стабильности масштабного коэффициента, нечувствительности к ускорению и перегрузке, меньшему времени готовности и т. д. Несмотря на успех в их разработке, такие гироскопы непригодны для использования в системах управления небольшими портативными устройствами из-за своих больших размеров и веса. Поэтому миниатюризация оптических гироскопов сейчас является актуальной задачей. Статья посвящена разработке и исследованию микрооптического гироскопа.
Теги: angular velocity sensor microoptical gyros reciprocal frequency shift whispering gallery mode resonators взаимный сдвиг частоты датчик угловой скорости микрооптические гироскопы резонаторы галереи шепчущих мод
Quantum Technologies
Квантовые технологии
V. M. Petrov, D. A. Koroteev, D. A. Semisalov, V. S. Strashilin, D. S. Khlusevich, M. I. Yakovlev, M. V. Parfenov
Integrated Optical C-NOT Gates: Estimation of the Main Parameters for Practical Design DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.58.70
The influence of deviation of the beam splitter parameters on the operation of a quantum photon gate in an integrated optical version is considered. It is shown that the required accuracy is quite achievable for electro-optical control in the X-splitter geometry. The estimated length of the device demonstrates its possible implementation even on the substrates with a length of 3 inches.
Integrated Optical C-NOT Gates: Estimation of the Main Parameters for Practical Design DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.58.70
The influence of deviation of the beam splitter parameters on the operation of a quantum photon gate in an integrated optical version is considered. It is shown that the required accuracy is quite achievable for electro-optical control in the X-splitter geometry. The estimated length of the device demonstrates its possible implementation even on the substrates with a length of 3 inches.
В. М. Петров, Д. А. Коротеев, Д. А. Семисалов, В. С. Страшилин, Д. С. Хлусевич, М. И. Яковлев, М. В. Парфенов
Интегрально-оптические C-NOT гейты: оценка основных парметров для практической реализации DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.58.70
Рассмотрено влияние отклонения параметров светоделителей на работу квантового фотонного гейта в интегрально-оптическом исполнении. Показано, что требуемая точность вполне достижима для электро-оптического управления в геометрии X-делителя. Проведенные оценки длины устройства показывают возможность его реализации даже на подложках длиной 3 дюйма.
Интегрально-оптические C-NOT гейты: оценка основных парметров для практической реализации DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.58.70
Рассмотрено влияние отклонения параметров светоделителей на работу квантового фотонного гейта в интегрально-оптическом исполнении. Показано, что требуемая точность вполне достижима для электро-оптического управления в геометрии X-делителя. Проведенные оценки длины устройства показывают возможность его реализации даже на подложках длиной 3 дюйма.
Теги: c-not gate c-not гейт photonic gates quantum logic gate success probabilities вероятности успешного срабатывания photonic integrated circuits квантовый логический вентиль фотонные гейты фотонные интегральные схемы
Optical Measurements
Оптические измерения
T. V. Gordeychuk, M. V. Kazachek
Calcium Ionization During Sonoluminescence from CaCl2 Aqueous Solution DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.72.76
The weak lines of CaII at 393 and 397 nm were observed upon 20 kHz insonification of 2M CaCl2 aqueous solution in the multibubble sonoluminescence spectrum. The rough estimation of Ca ionization degree having made by comparison with the solar spectrum that indicates the significant thermodynamic nonequilibrium of processes in a cavitation bubble.
Calcium Ionization During Sonoluminescence from CaCl2 Aqueous Solution DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.72.76
The weak lines of CaII at 393 and 397 nm were observed upon 20 kHz insonification of 2M CaCl2 aqueous solution in the multibubble sonoluminescence spectrum. The rough estimation of Ca ionization degree having made by comparison with the solar spectrum that indicates the significant thermodynamic nonequilibrium of processes in a cavitation bubble.
Т. В. Гордейчук, М. В. Казачек
Ионизация Ca при сонолюминесценции водного раствора CaCl2 DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.72.76
При облучении ультразвуком 20 кГц в спектре многопузырьковой СЛ 2 M водного раствора CaCl2 наблюдались слабые линии иона CaII при 393 и 397 нм. Сравнение со спектром Солнца позволяет сделать грубую оценку степени ионизации Ca, которая свидетельствует о существенной термодинамической неравновесности процессов в кавитационном пузырьке.
Ионизация Ca при сонолюминесценции водного раствора CaCl2 DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.72.76
При облучении ультразвуком 20 кГц в спектре многопузырьковой СЛ 2 M водного раствора CaCl2 наблюдались слабые линии иона CaII при 393 и 397 нм. Сравнение со спектром Солнца позволяет сделать грубую оценку степени ионизации Ca, которая свидетельствует о существенной термодинамической неравновесности процессов в кавитационном пузырьке.
Теги: cacl2 aqueous solution ca ionization sonoluminescence водный раствор cacl2 ионизация сa сонолюминесценция
Free-Space Optical Communication
Атмосферные оптические линии связи
M. V. Tarasenkov, S. A. Peshkov, E. S. Poznakharev
Estimated Bit Error Rate in the Atmospheric Optical Communication Channel Based on Scattered Radiation in the UV-wavelength Range in the Daytime and at Night DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.46.56
A model of the atmospheric optical communication channel based on scattered radiation in the UV wavelength range is considered. The model is based on the Monte Carlo method algorithms for the local and modified double local estimate to calculate the impulse response of the optical communication channel. The bit error rate in the day and at night is estimated for the wavelength range from 200 to 400 nm and information coding using the digital pulse interval modulation (DPIM). The results demonstrate that the wavelength λ = 295 nm is better to arrange a long-range communication using the receiving system under study in the daytime, whereas the wavelength λ = 395 nm is better at night.
Estimated Bit Error Rate in the Atmospheric Optical Communication Channel Based on Scattered Radiation in the UV-wavelength Range in the Daytime and at Night DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.46.56
A model of the atmospheric optical communication channel based on scattered radiation in the UV wavelength range is considered. The model is based on the Monte Carlo method algorithms for the local and modified double local estimate to calculate the impulse response of the optical communication channel. The bit error rate in the day and at night is estimated for the wavelength range from 200 to 400 nm and information coding using the digital pulse interval modulation (DPIM). The results demonstrate that the wavelength λ = 295 nm is better to arrange a long-range communication using the receiving system under study in the daytime, whereas the wavelength λ = 395 nm is better at night.
М. В. Тарасенков, С. А. Пешков, Е. С. Познахарев
Оценка вероятности регистрации ошибочных символов в канале атмосферной оптической связи на рассеянном излучении в УФ-диапазоне длин волн в условиях дня и ночи DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.46.56
Рассматривается модель канала атмосферной оптической связи на рассеянном излучении в УФ-диапазоне длин волн. Основу модели составляют алгоритмы метода Монте-Карло локальной и модифицированной двойной локальной оценки для расчета импульсной реакции канала оптической связи. Для диапазона длин волн от 200 до 400 нм в условиях дня и ночи оценивается вероятность регистрации ошибочных символов при кодировании информации временной задержкой между импульсами. Расчеты показывают, что длина волны λ = 295 нм будет лучше других подходить для организации дальней связи днем, а длина волны λ = 395 нм – для организации связи ночью с помощью рассмотренной приемной системы.
Оценка вероятности регистрации ошибочных символов в канале атмосферной оптической связи на рассеянном излучении в УФ-диапазоне длин волн в условиях дня и ночи DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2023.17.1.46.56
Рассматривается модель канала атмосферной оптической связи на рассеянном излучении в УФ-диапазоне длин волн. Основу модели составляют алгоритмы метода Монте-Карло локальной и модифицированной двойной локальной оценки для расчета импульсной реакции канала оптической связи. Для диапазона длин волн от 200 до 400 нм в условиях дня и ночи оценивается вероятность регистрации ошибочных символов при кодировании информации временной задержкой между импульсами. Расчеты показывают, что длина волны λ = 295 нм будет лучше других подходить для организации дальней связи днем, а длина волны λ = 395 нм – для организации связи ночью с помощью рассмотренной приемной системы.