Данько О. В. Кероване формування та аналіз оптичних зображень у розупорядкованих середовищах

Робота присвячена аналізу поширення світла розсіюючими середовищами, аналізу фокусування світла у таких середовищах за допомогою керованої модифікації падаючого хвильового фронту, а також встановленню закономірностей руху суспензії заряджених паличкоподібних колоїдних частинок, що належить до класу «м’яких речовин», оскільки ряд потенційних застосувань пов’язаний з динамічними середовищами. Дослідження потоків речовини здійснювалось реологічними методами та за допомогою лазерної допплерівської велосиметрії. Це дозволило визначити характерні особливості потоку даної речовини за різної швидкості деформації. Отримані дані можуть бути корисними для подальших досліджень фокусування світла у динамічних середовищах. Для дослідження фокусування світла крізь багатократно розсіююче середовище засобами адаптивної оптики було розроблено комп’ютерну модель, основна ідея якої полягає у визначенні власних передавальних каналів середовища шляхом сингулярного розвинення лінійного оператора, що описує розсіювання світла середовищем. Перевагою цієї моделі є можливість застосування різних програмних пакетів для розрахунку полів, розсіяних розупорядкованим середовищем заданої мікроскопічної конфігурації. За допомогою цієї моделі визначено особливості поширення світла через розупорядковані середовища при фокусуванні. Також за допомогою комп’ютерного моделювання проведено дослідження алгоритмів фокусування світла та запропоновано вдосконалення, яке підвищує ефективність одного з розглянутих алгоритмів. Крім того, проаналізовано алгоритм фокусування, який полягає у відновленні дійсної частини матриці передачі середовища, та запропоновано метод зниження впливу шумів на нього. Були проведені також й експериментальні дослідження фокусування світла, під час яких було виявлено істотний вплив шуму тракту реєстрації зображень на роботу алгоритмів та кінцевий результат. Були досліджені шумові характеристики тракту реєстрації зображень та за результатами цих досліджень було розроблено рекомендації щодо зниження впливу шумів у експерименті.