Том 53 № 6 2017 (НОЯБРЬ – ДЕКАБРЬ)
СОДЕРЖАНИЕ НОМЕРА
МОДЕЛИРОВАНИЕ В ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
1. Семенов З. В., Лабусов В. А. Исследование погрешностей непрямого спектрального контроля толщин слоёв многослойных оптических покрытий путём компьютерного моделирования
Аннотация:
Представлены результаты исследования погрешности способа непрямого контроля, основанного на измерении спектров отражения в широкой спектральной области от дополнительных контрольных подложек, путём математического моделирования. Для проведения моделирования разработано программное обеспечение Deposition Control Simulator, позволяющее оценить влияние на случайную и систематическую погрешности измерения толщины наносимого слоя параметров системы контроля: шума линейки фотодетекторов, рабочего спектрального диапазона спектрометра и погрешности его градуировки по длинам волн, дрейфа интенсивности источника излучения, а также погрешности показателя преломления наносимых материалов. Для численного решения прямой и обратной задач многослойных покрытий использовалась библиотека OptiReOpt. Приведены зависимости случайной и систематической погрешностей измерения толщины наносимого слоя от его толщины при различных значениях параметров системы контроля. Даны рекомендации по применению способа непрямого контроля в целях снижения погрешности измерения толщины наносимого слоя.
Страницы: 3-14
DOI: 10.15372/AUT20170601
2. Кирьянов В. П., Никитин В. Г. Моделирование процесса формирования отвесных участков кусочно-непрерывного профиля при одностадийной технологии записи ДОЭ наклонными лазерными пучками
Аннотация:
Представлены результаты моделирования важнейшей составляющей одностадийной технологии записи киноформных линз в толстых слоях фоторезистов с повышенной дифракционной эффективностью, реализуемой за счёт формирования обратных скатов зон Френеля с крутизной до 90º с помощью наклонных лазерных пучков. Показано, что подобная методика записи объёмных структур в фоторезистах с малым контрастом (k = 3) позволяет существенно увеличить крутизну обратных скатов зон, а в фоторезистах со средним контрастом (k = 10) – формировать практически отвесные скаты.
Страницы: 15-22
DOI: 10.15372/AUT20170602
3. Сорокин В. А. Определение зеемановских сдвигов спектральных структур в неоднородном магнитном поле
Аннотация:
Рассмотрены закономерности изменения наблюдаемого сдвига спектральных структур, обусловленных эффектом Зеемана в пространственно неоднородном магнитном поле. Оказалось, что этот сдвиг может варьироваться при изменении ширины спектральных структур, их формы, методики и условий регистрации. Предложен способ учёта неоднородности магнитного поля для оптически тонких и толстых сред.
Страницы: 23-32
DOI: 10.15372/AUT20170603
4. Бусурин В. И., Фам А. Т., Жеглов М. А., Медведев В. М. Трёхосевой микрооптоэлектромеханический преобразователь угловых скоростей на основе оптического туннельного эффекта
Аннотация:
Разработана модель трёхосевого микрооптоэлектромеханического (МОЭМ) преобразователя угловых скоростей, построенная на основе оптического туннельного эффекта. Определена функция преобразования и оценено влияние дестабилизирующих факторов на характеристики трёхосевого МОЭМ-преобразователя угловых скоростей. Рассчитан его динамический диапазон на основе оптического туннельного эффекта.
Страницы: 33-41
DOI: 10.15372/AUT20170604
АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИГНАЛОВ И ИЗОБРАЖЕНИЙ
5. Громилин Г. И., Косых В. П., Козлов К. В., Васильев В. Н. Оценивание параметров юстировки сканирующего устройства с многорядным фотоприёмником
Аннотация:
Сканирующие приборы на основе многорядных фотоприёмников, обеспечивающие повышенное разрешение, предъявляют значительно более жёсткие требования к юстировке, чем приборы с однорядными приёмниками. Предложен новый способ измерения и оценивания скорости сканирования и угла ориентации многорядного фотоприёмника относительно направления сканирования – параметров, наиболее существенно влияющих на качество формируемого дискретного изображения. Способ основан на анализе изображения простого тест-объекта – оптической щели. Рассмотрен алгоритм оценивания этих параметров, обеспечивающий высокую точность оценок при достаточно слабых требованиях к качеству изображения тест-объекта. Точность оценок рассчитана аналитически и подтверждена посредством имитационного моделирования.
Страницы: 42-48
DOI: 10.15372/AUT20170605
6. Морозов Ю. В., Спектор А. А. Классификация объектов на основе анализа спектральных характеристик огибающих сейсмических сигналов
Аннотация:
Предложен метод классификации движущихся объектов, производящих сейсмическое воздействие на поверхность грунта, основанный на статистическом анализе огибающих принятых сигналов. В качестве признаков классификации используются значения компонент амплитудного спектра огибающих, получаемых на основе преобразований Гильберта и Фурье. Для ансамбля объектов четырёх классов (человек, группа людей, крупное животное, автомобиль) приводятся примеры, иллюстрирующие статистические свойства спектров и работу сейсмического классификатора. Показано, что вычислительные процедуры по обработке сейсмических сигналов достаточно просты и это позволяет их использовать в системах реального времени при умеренных требованиях к ресурсам вычислительных средств.
Страницы: 49-56
DOI: 10.15372/AUT20170606
7. Титков В. В., Панин С. В., Любутин П. С., Чемезов В. О. Исследование эффективности применения билатерального фильтра в задачах вычисления оптического потока
Аннотация:
Предложено использование весовых коэффициентов билатерального фильтра для расчёта меры подобия участков изображений в алгоритмах вычисления оптического потока. Исследована эффективность применения данной меры подобия на примере алгоритма трёхмерного рекурсивного поиска. Для вычисления оптического потока с субпиксельной точностью с помощью алгоритма Лукаса – Канаде использованы весовые коэффициенты. На примере обработки различных типов изображений показана возможность снижения ошибки определения оптического потока с помощью предложенных подходов. Представлен и исследован способ выбора параметров весовых функций билатерального фильтра.
Страницы: 57-66
DOI: 10.15372/AUT20170607
8. Кочегурова Е. А., Кочегуров А. И., Рожкова Н. Е. Частотный анализ рекуррентных вариационных P-сплайнов
Аннотация:
Получены частотные характеристики процедуры сплайн-сглаживания информации, поступающей в режиме реального времени. Рекуррентный сплайн исследован с позиции теории линейных динамических систем. Рассмотрены вопросы оценки качества и устойчивости рекурсивного сплайн-фильтра. Выявленные при частотном анализе закономерности сплайн-преобразования подтверждены показателями качества сглаживания во временнóй области.
Страницы: 67-76
DOI: 10.15372/AUT20170608
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ И ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
9. Барамия Д. А., Дьяков М. С., Кузиковский С. А., Лаврентьев М. М. Система одновременной локализации и построения карты на основе подхода CoreSLAM
Аннотация:
Предложен новый метод замыкания циклов, основанный на хранении локальных карт препятствий, для сокращения накопленной ошибки локализации. Преимущество нового метода в сравнении с ранее предложенным заключается в уменьшении расхода оперативной памяти. Представлены результаты тестирования разработанной системы и сравнения с аналогами.
Страницы: 77-82
DOI: 10.15372/AUT20170609
10. Булычев Ю. Г., Чепель Е. Н. Квазиоптимальный метод решения задачи триангуляции в условиях априорной неопределённости
Аннотация:
Предложен новый метод оценивания местоположения излучающей цели для случая существенной априорной неопределённости относительно условий функционирования триангуляционной измерительной системы. Приведены результаты сравнительного анализа и практические рекомендации по применению метода.
Страницы: 83-91
DOI: 10.15372/AUT20170610
НАНОТЕХНОЛОГИИ В ОПТИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ
11. Анцыгин В. Д., Мамрашев А. А. Диэлектрические и оптические свойства плёнок ниобата бария-стронция в области 0,2–1,3 ТГц
Аннотация:
Знание оптических и диэлектрических свойств плёнок сегнетоэлектриков, в частности ниобата бария-стронция, в терагерцовой области спектра необходимо для разработки и создания на их основе активных элементов и структур для регистрации и управления терагерцовым излучением. Исследования свойств плёнок ниобата бария-стронция состава x = 0,5, выращенных на ориентированных сапфировых подложках с нанесённым на них электродом, выполнены методом импульсной широкополосной терагерцовой спектроскопии в области 0,2–1,3 ТГц. Установлено, что плёнки ниобата бария-стронция могут быть использованы для создания устройств управления и регистрации терагерцового излучения.
Страницы: 92-96
DOI: 10.15372/AUT20170611
12. Сидоров Г. Ю., Швец В. А., Сидоров Ю. Г., Варавин В. С. Динамика роста собственного окисла CdxHg1 – xTe
Аннотация:
Методами лазерной и спектральной эллипсометрии исследован рост собственного окисла CdxHg1 – xTe (КРТ). Установлено, что окисление КРТ парами перекиси водорода с самого начала приводит к образованию непоглощающей плёнки оксидов, тогда как при окислении атмосферным кислородом на первых стадиях на поверхности формируются поглощающие слои. После достижения толщины окисла 1–2 нм скорость окисления резко замедляется. Прогревы образцов КРТ при T = 200 ºС, которые перед этим длительно (годами) экспонировались на воздухе при комнатной температуре, приводят к уменьшению оптической толщины окисла.
Страницы: 97-105
DOI: 10.15372/AUT20170612
13. Паханов Н. А., Пчеляков О. П., Владимиров В. М. Сверхтонкие солнечные элементы на гетероструктурах AIIIBV/Ge
Аннотация:
Проведён сравнительный анализ перспектив создания супертонких, лёгких и высокоэффективных солнечных элементов на гетероструктурах AIIIBV/InGaAs и AIIIBV/Ge. Обсуждаются технологические проблемы и перспективы каждого варианта. Предложен метод утонения гетероструктур AIIIBV/Ge с помощью эффективного временного технологического носителя, который позволяет проводить процесс практически без риска разрушения гетероструктуры, утонять Ge-каскад до нескольких десятков (даже единиц) микрон и существенно увеличить процент выхода годных приборов, а также удобно и надёжно переносить утонённые солнечные элементы на произвольную лёгкую и гибкую подложку. Такая технология открывает возможность создания высокоэффективных тонких и лёгких солнечных элементов для космических аппаратов на массово производимых в настоящее время гетероструктурах AIIIBV/Ge.
Страницы: 106-110
DOI: 10.15372/AUT20170613
14. Азаров И. А., Швец В. А., Дулин С. А., Михайлов Н. Н., Дворецкий С. А., Икусов Д. Г., Ужаков И. Н., Рыхлицкий С. В. Поляризационная пирометрия слоистых полупроводниковых структур в условиях низкотемпературных технологических процессов
Аннотация:
Рассмотрены принципиальные вопросы применения метода пирометрии для контроля температуры при низкотемпературных процессах в технологии производства полупроводниковых структур на примере выращивания слоёв кадмий–ртуть–теллур на подложке GaAs методом молекулярно-лучевой эпитаксии. Предложены оптическая и теплофизическая модели, описывающие процессы лучистого теплообмена в вакуумной камере. На основе этих моделей показано, что при интерпретации измеренных данных пирометра необходимо учитывать излучение от нагревателя, а также отражённый от стенок камеры сигнал, которые сравнимы по величине с измеряемым излучением от образца. Найдены способы выделения полезного сигнала. Проведены эксперименты по измерению температуры пирометром, установленным на технологической камере роста КРТ, показавшие хорошее согласование с теоретическими расчётами.
Страницы: 111-120
DOI: 10.15372/AUT20170614
Указатель статей, опубликованных в журнале «Автометрия» в 2017 году
