Browsing by Author "Фітьо, В. М."

Now showing 1 - 20 of 24

Аналіз дифракції світла на періодичних структурах методом зв’язаних хвиль
(Видавництво Державного університету “Львівська політехніка”, 2000) Фітьо, В. М.; Бобицький, Я. В.
Розглянуто дифракцію світла на періодичних структурах. На основі хвильового рівняння методом зв’язаних хвиль отримана лінійна система диференціальних рівнянь з постійними коефіцієнтами. Light diffraction on periodic structures is considered. On the bases of wave equation by coupled modes method linear system of differential equations with constant coefficients is received.
Аналіз планарних граток з симетр1йними властивостями методом зв’язаних хвиль (МЗХ)
(Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2004) Фітьо, В. М.; Бобицький Я. В.
Отримана система диференціальних рівнянь, що описує дифракцію світла при нормальному падінні на планарну гратку, у якій функціональна залежність проникливості від просторової координати симетрична Такий підхід дозволив перейти від обрізаної системи диференціальних рівнянь розмірністю 2N-1 до розмірності N без втрати точності розрахунків, але із суттєвим скороченням часу обчислень. Розроблено числово стійкий алгоритм розрахунку. На основі цих модифікованих рівнянь з врахуванням точних крайових умов проаналізовані властивості граткових поляризаторів, діелектричної гратки на діелектричній підкладці при резонансі зв’язаних хвиль, діелектричної гратки на металі під час повного поглинання. The differential equation system that describes light diffraction at the normal fall on a planar grating, which has the symmetric functional dependence of permittivity on a spatial coordinate, is deduced. The approach was allowed to pass from the truncated differential equation system of 2N-1 dimension to the N dimension without the exactness loss of computations, but with substantial reduce of computation time. The numerously stable algorithm of computation is developed. Based on the modified equations taking into account the exact initial conditions the properties of grating polarizers, dielectric grating on dielectric substrate at resonance of the coupled waves and dielectric grating on a metal at overall absorption are analysed.
Багатошарові голограми та їх можливе застосування
(Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2001) Фітьо, В. М.; Бобицький, Я. В.
Розглянуто властивості багатошарових голограм. Показано, що двошарові голограми можна використати в електронних системах стабілізації частоти напівпровідникового лазера, а також як високочутливий давач кута обертання. The properties of multi-layered holograms have been discussed. Has been showed that double-layered holograms can be used in electronic schemes of semiconductor laser frequency stabilization and also as a high-sensitive giver of a rotation angle.
Багатошарові об’ємні голограми та їх властивості
(Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2000) Фітьо, В. М.
Розглянуто дифракцію світла на багатошарових об’ємних голограмах методом зв’язаних хвиль. Показано, що в залежності дифракційної ефективності таких голограм від кута падіння пучка на голограму чи від довжини падаючої хвилі спостерігаються осциляції, період яких визначається віддалю між окремими голограмами. Light diffraction on multi-layered volume holograms by coupled modes method is considered. In dependence of diffraction efficiency of such holograms on angle of incident of beam on hologram or on wave length of incident wave, oscillations are observed. Period of such oscillations is stipulated by distance between separate holograms.
Вплив температури на відгук гратки Брегга на оптичному волокні
(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Петровська, Г. А.; Фітьо, В. М.; Бобицький, Я. В.
На основі наближеної теорії поширення оптичних хвиль в одномодовому оптичному волокні визначено постійні поширення та коефіцієнти зв’язку між модами за наявності у волокні гратки Брегга. Методом зв’язаних хвиль проведено розрахунки коефіцієнта відбивання від граток Брегга на оптичному волокні та досліджено вплив температури на коефіцієнт відбивання від ґратки на серцевині волокна. Показано, що для типових кварцових волокон температурна складова відгуку гратки є значно більшою за відгук, спричинений механічним розтягом волокна з граткою, що вимагає під час конструювання волоконно-оптичних давачів механічних навантажень використання в них незалежного вимірювача температури. The propagation constants and coupling factors between modes have been defined by the approximate theory of propagation of optical waves in single-mode optical fiber on conditions that Bragg grating is in the fiber. The calculation of the reflection Bragg grating on optical fiber and investigation of the influence of temperature on the reflection grating on the fiber core are provided by coupled wave method. It is shown that component temperature of the grating response is much larger than the response caused by mechanical extension of the fiber with grating for typical silica fiber. This needs use independent temperature meter at the design of the fiber-optic sensors of mechanical loads.
Вплив температури та механічного розтягу на відгук гратки Брегга на оптичному волокні
(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Фітьо, В. М.; Петровська, Г. А.; Бобицький, Я. В.
Вплив товщини фазової голограми на її параметри
(Вісник Національного університету "Львівська політехніка", 2003) Фітьо, В. М.
На підставі рівнянь зв'язаних хвиль, що описують дифракцію світла на періодичних непоглинаючих структурах (фазових голограмах), знайдено умови, за яких її можна вважати тонкою. Голограма буде тонкою, поки дифракційна ефективність мінус першого порядку дифракції зростає із збільшенням товщини голограми при достатньо малій модуляції показника заломлення. Отримано умови, при яких голограму можливо описати двохвильовим наближенням. Ці умови грунтуються на залежності дифракційної ефективності в мінус перший порядок дифракції від товщини голограми і від змінної складової показника заломлення при виконанні умов Брегга між недифрагованим пучком і дифрагованим пучком у перший порядок. Чисельними розрахунками показано, що для проміжних голограм по товщині при нормальному падінні пучка на голограму можна отримати дифракційну ефективність, близьку до 50% для першого і мінус першого порядків дифракції. The conditions at which a structure can be considered as a thin one were obtained by coupled wave equations whitch describe light diffraction on periodical non-absorbing structures (phase holograms). Hologram will be thin as long as diffraction efficiency of the negative first order of diffraction increases with hologram thickness increase at sufficiently small modulation of refractions index. Conditions at whitch hologram can be described by double-wave approximation are obtained. These conditions are based on dependence of diffraction efficiency in the negative first order of diffraction on hologram thickness and on variable component of refractions index at satisfaction of Bragg law between the non-diffracted beam and the beam diffracted into the first order. Numerical calculation show that diffraction efficiency of 50% for the first and minus first orders of diffraction can be obtained for medium thickness holograms when the beam comes normally to the hologram.
Детальний аналіз елемента призмового сенсора, що працює на явищі поверхневого плазмонного резонансу
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Яремчук, І. Я.; Петровська, Г. А.; Фітьо, В. М.; Бобицький, Я. В.; Yaremchuk, I. Ya.; Petrovska, H. A.; Fitio, V. M.; Bobitski, Ya. V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Виконано числовий аналіз оптичних характеристик елемента призмового сенсора, що працює на явищі поверхневого плазмонного резонансу, залежно від його геометричних параметрів, джерела зовнішнього опромінення та показника заломлення навколишнього середовища. Отримано оптимальні геометричні параметри сенсорного елемента для досягнення максимальної чутливості сенсора. Виготовлено та досліджено макет сенсорного елемента. Між експериментальними та теоретичними результатами добра кореляція.
Дослідження оптичних волокон методом цифрової голографічної інтерферометрії
(Видавництво Львівської політехніки, 2014) Петровська, Г. А.; Варищук, В. І.; Фітьо, В. М.
Запропоновано метод цифрової голографічної інтерферометрії для дослідження фазових мікрооб’єктів. Створено макет голографічного інтерференційного мікроскопа з цифровою реєстрацією голограм. Розроблено методику дослідження оптичних волокон, подано експериментальні результати визначення розподілу показника заломлення у поперечному перерізі оптичного волокна. The purpose of this paper is investigation the possibilities of applying methods of digital holographic interferometry to study the internal structure of the optical fiber, including the distribution of the refractive index in the cross -section. Modern development of micro-and nanotechnology requires the development of new approaches and methods for the diagnosis properties of mediums and objects, and research processes and structural changes that are taking place under the influence of external factors. In particular, diagnosis and metrology are important in the field of fiber technique since it is known that increasing the density of information that is transmitted through the optical fiber requires their micro- and nanostructuring. Optical microscopy is the classical method studying of the micro- and nanoscale mediums, phenomena and processes. However, main disadvantages are limitation of the spatial resolution due to diffraction effects, and the inability (or technical complexity) 3D imaging of phase microscopic objects. The coherent-optical methods including methods of holographic interferometry received the high actuality with the appearance of the coherent radiation sources which are the most promising tools for experimental investigation of the materials characteristics and properties of the phase and diffuse macro- and micro objects. At the same time, application of the holographic interferometry to study microscopic objects is only possible at combining it with classical microscopy. This combination allows produce the qualitative and quantitative diagnosis with a high sensitivity and precision as well as achieving image magnification. Indicated disadvantages will be disappeared when holographic interferometry and classical microscopy will be combined. This combination allows produce the qualitative and quantitative diagnosis with a high sensitivity and precision as well as achieving image magnification. In this work method of digital holographic interferometry to research the phase microobject are presented. Model of holographic interference microscope with a digital recording of holograms and receiving interferogram by subtracting two video signals has been developed. Technique investigation the distribution of refractive index in optical fibers has been developed. Experimental results of the distribution of the refractive index in the optical fiber are presented. It is shown that the sensitivity of the developed digital interference microscope depends on the characteristics of CCD and microscope zoom.
Застосування перетворення Фур’є для розв’язання одновимірного рівняння Шредінґера
(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Фітьо, В. М.
Розроблено числовий метод розв’язання стаціонарного одномірного рівняння Шредінґера. Метод ґрунтується на перетворенні Фур’є хвильового рівняння. Внаслідок чого отримуємо інтегральне рівняння, в якому інтеграл замінюємо підсумовуванням. Остаточно отримаємо задачу лінійної алгебри на власні числа та власні вектори, які відповідають дискретним рівням енергії та Фур’є-образам хвильових функцій. За допомогою зворотного Фур’є-перетворення отримаємо хвильову функцію. Для одновимірного скінченного кристала дискретні рівні енергії розщеплюються і формують заборонені та дозволені зони. Метод перевірений на багатьох прикладах і характеризується високою точністю пошуку дискретних рівнів енергії. Developed a numerical method of solution of the one-dimensional steady Schrödinger equation. This method is based on Fourier transformation of the wave equation. As a result, we obtain integral equation, in which we replace integral with summation. Finally we get the problem of linear algebra on eigenvalues and eigenvectors that correspond to discrete energy levels and the Fourier transform of wave functions. Using inverse Fourier transformation we get wave function. For one-dimensional finite crystal discrete energy levels are split and form band gaps and allowed zones. This method was tested on many examples and is characterized by precision search of discrete energy levels.
Застосування перетворення Фур’є для розв’язку стаціонарного одновимірного рівняння Шрединґера
(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Фітьо, В. М.
Модель інфрачервоних тонкоплівкових фільтрів на основі інтерференційного дзеркала
(Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2009) Яремчук, І. Я.; Фітьо, В. М.; Бобицький, Я. В.
Запропоновано нову структуру інфрачервоних смугових інтерференційних фільтрів та наведено алгоритм їх аналізу. Аналітично отримані співвідношення, які пов'язують показники заломлення усіх шарів у фільтрах типу “шар з високим показником заломлення - інтерференційне дзеркало – шар з високим показником заломлення”. За допомогою отриманих залежностей визначено такі параметри, як товщина та показник заломлення шарів з високим показником заломлення, що обмежують інтерференційне дзеркало. Design the new structure of interference band-pass infrared filter and new algorithm analysis is proposed.The analytic expressions for the analysis structure “layer with the high refractive іndex – interference mirror – layer with the high refractive index” are obtained. The refractive indices optimal and thicknesses of individual layers that limited interference mirror are obtained.
Модель інфрачервоного тонкоплівкового фільтра на основі інтерференційного дзеркала
(Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2009) Яремчук, І. Я.; Фітьо, В. М.; Бобицький, Я. В.
Моделювання плазмонних властивостей нанокомпозитних матеріалів на основі алмазоподібної вуглецевої плівки та наночастинок срібла
(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Яремчук, І. Я.; Фітьо, В. М.; Бобицький, Я. В.
Розраховано оптичні константи алмазоподібної вуглецевої плівки, з диспергованими в неї наночастинками срібла різної форми, за допомогою ефективної теорії Максвелла–Гарнетта. Здійснено моделювання оптичних характеристик нанокомпозитного матеріалу залежно від розміру і форми включень та матеріалу матриці. Optical characteristics of nanocomposite materials have been modeled depends on materials of the nanoparticles and the matrix, the size and shape of nanoparticles. The optical constants of diamond-like carbon films doped with nanoparticles of silver are considered within the framework of the effective theory of Maxwell–Garnett. It is shown that the concentration, size, shape of nanoparticles and the interaction between them affect the value of the complex effective refractive index of the nanocomposite and are crucial for provision of maximum absorption peak (plasmon peak) and the width of the absorption spectrum. The modeling of the optical properties of the diamond-like carbon film doped by silver nanoparticles with spheroidal shape was provided. In this case the plasmon peaks are shifted to longer wavelengths and broadened. In addition, additionale absorption peaks appear. It is demonstrate that renormalized Maxwell–Garnett effective theory, which includes size effect and near field interaction between nanoparticles, can be successfully applied to describe the optical properties of silver diamond-like carbon nanocomposite films with the high concentration of Ag nanoparticles. The obtained results suggest as well that a random mixture consisting of a diamond-like carbon film with embedded isolated silver inclusions is promising material for the fabrication of tunable nanocomposites that could used in different optical systems employing surface plasmon resonance.
Області застосування наближених методів аналізу дифракції на фазових гратках
(Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”, 2005-03-01) Фітьо, В. М.; Петровська, Г. А.; Мисак, В. В.; Fitio, V. M.; Petrovska, H. A.; Myssak, V. V.; Національний університет “Львівська політехніка”
Методом зв’язаних хвиль розрахована дифракційна ефективність усіх порядків дифракції тонкої фазової ґратки з періодами, які дорівнюють 50,5, 75,5 і 100,5 довжин хвиль. Здійснено порівняння точного розрахунку з методом, що ґрунтується на розкладі періодичного амплітудного пропускання ґратки в ряд Фур’є. Визначено області застосування наближеного методу розрахунку дифракційної ефективності плоских ґраток. Для товстих фазових ґраток виконане порівняння дифракційної ефективності, розрахованої за формулою Когельника, з її точним значенням. Показано теоретично та експериментально, що формула Когельника дає похибку для високочастотних ґраток у разі відхилення від кута Брегга.
Оцінка інтерференційного шуму при кореляційному аналізі випадкових бінарних фазових масок в оптичній інформаційній системі
(Видавництво Національного університету “Львівська політехніка”) Муравський, Л. І.; Фітьо, В. М.; Фізико-механічпий інститут ім. Г. В. Карпенка НАН України; НУ “Львівська політехніка”
It is considered the models of an interference noise producing as a result of a cross-correlation of two random binary phase masks consisted of phase elements with binomial spatial distribution. The process of an interference noise producing on the first diffraction order of the joint transform correlator is analyzed. It is shown, that the signal-to-noise ratio on the correlator’s output is increased, if a quantity of phase elements in two masks is enlarged.
Придушення побічних максимумів коефіцієнта пропускання вузькосмугових інтерференційних фільтрів
(Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2008) Яремчук, І. Я.; Петровська, Г. А.; Фітьо, В. М.; Бобицький, Я. В.
Запропоновано спосіб придушення побічних максимумів коефіцієнта пропускання вузькосмугових фільтрів без використання відсічних фільтрів. Спосіб полягає у тому, що на базову багатошарову структуру напилюють додатковий фільтр, основна смуга пропускання якого збігається зі смугою пропускання базового фільтра, а бічні смуги пропускання є зміщеними. Використана структура базового вузькосмугового фільтра, в якій підкладка одночасно виконує роль роздільного шару. Під час використання запропонованого методу кінцева структура інтерференційного фільтра має вигляд ВН 500В НВ Н (ВН)3 4В (НВ)3. Оптимізація структури дала змогу не лише придушити бічні смуги пропускання, але й отримати спектр пропускання без істотних втрат поглинання для робочої довжини хвилі. The method of sidebands suppression is proposed in a narrowband filter without the use of longwave and shortwave filters. A method consists in that the additional filter of simple construction is deposited on a base narrowband filter. A basic transmission band this filter is on a working wavelength base filter, and sidebands are displaced. The base interference narrowband filter is structure in which substrate is dividing layer. At the use of the offered method the final structure of interference filter will has the form HL 500H LH L (HL)3 4H (LH)3. Optimization of structure allowed not only suppressed of transmissions sidebands but also gets the transmissions spectrum without significant losses on absorption on working wavelength.
Підвищення ефективності нагнітання активного середовища хвилеводного лазера з розподіленим зворотним зв’язком
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Бендзяк, А. В.; Фітьо, В. М.; Bendzyak, A. V.; Fitio, V. M.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Розраховано модель хвилеводного лазера із розподіленим зворотним зв’язком за допомогою методу зв’язаних хвиль. Завдяки наявності у хвилеводі активного середовища та ґратки Брегга, за певних параметрів ґратки, можлива лазерна генерація. Це відбувається завдяки тому, що електромагнітна хвиля, яка падає на хвилеводний шар, дифрагує на гратці Брегга, стаючи хвилеводною модою. Оскільки проявляється ефект резонансу хвилеводної моди, відбувається лазерна генерація по нормалі до поверхні ґратки. Необхідною умовою лазерної генерації є оптимізація параметрів ґратки та кута падіння пучка нагнітання, що і здійснено у цій роботі.
Підсилення електромагнітного поля періодичними структурами для застосування у раманівській спектроскопії
(Видавництво Львівської політехніки, 2017-03-28) Петровська, Г. А.; Яремчук, І. Я.; Мурвай, І. М.; Фітьо, В. М.; Бобицький, Я. В.; Petrovska, H. A.; Yaremchuk, I. Ya.; Murvai, I. M.; Fitio, V. M.; Bobitski, Ya. V.; Національний університет “Львівська політехніка”; Lviv Polytechnic National University
Досліджено періодичні структури на основі прямокутних дифракційних металевих (срібло) ґраток на діелектричній (полікарбонат) та металевій (срібло) підкладках для їх застосування як SERS-підкладок. Оптимізовано геометричні параметри ґраток для різних довжин хвиль збуджуючого випромінювання. Для оптимізованих структур з заданими параметрами і на різних довжинах хвилі збудження розраховано розподіл концентрації електромагнітного поля та коефіцієнт підсилення методом скінченних елементів.
Резонанс поверхневих плазмонів та хвилеводних мод у призових структурах
(Видавництво Львівської політехніки, 2010) Фітьо, В. М.; Яремчук, І. Я.; Ромах, В. В.; Бобицький, Я. В.
Виконано теоретичне дослідження призмових структур двох типів, одна з яких має у своєму складі скляну призму, тонкий металевий шар, який нанесений на призму, у іншому типі призмової структури на металеву плівку додатково нанесений діелектричний шар. У разі ретельно підібраних параметрів структури коефіцієнт відбивання від металевого шару у призмі дорівнює нулю. Встановлено, що перша структура має найвищу чутливість кута мінімального відбивання, а у другій структурі спостерігається найвища чутливість коефіцієнта відбивання до зміни показника заломлення досліджуваної рідини. Theoretical investigation of prismatic structures of two types is conducted. The one prismatic structure has in the composition a glass prism, thin metallic layer that deposited on a prism. The second prismatic structure includes additional dielectric layer. The reflectance from the metallic layer in a prism is zero at carefully selected parameters of structure. It is shown that the first structure has the greatest sensitiveness of angle of minimum reflectance, whereas the second one has got the greatest sensitiveness of reflectance to the change of the refractive index of the probed liquid.