| |||
| МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА Научные открытия в области оптики, оптоэлектроники и спектроскопии. Научное открытие "Явление направленного разветвления электромагнитной энергии в линиях с замедленными волнами". Формула открытия: "Экспериментально установлено неизвестное ранее явление направленного и согласованного в широком диапазоне, частот разветвления энергии электромагнитных волн при распространении их в соединениях из сходящихся и пересекающихся под острым углом диэлектрических волноводов или подобных им замедляющих линий". Авторы: Д. И. Мировицкий, Н. Н. Евтихиев, В. Ф. Дубровин, В. Ф. Взятышев. Номер и дата приоритета: № 79 от 27 апреля 1959 г. Описание открытия. Одна из наиболее актуальных проблем современных областей науки и техники, связанных с передачей, обработкой и использованием информации, – повышение быстродействия, точности и надежности информационных систем. К эффективным способам ее решения относится переход на многоканальную работу, распределение всех операций параллельно по многим каналам. Это позволяет одновременно вести передачу, накопление и обработку потоков и массивов информации, что резко сокращает операционные затраты времени, повышает быстродействие системы, обеспечивает на ее выходе возможность статистического усреднения аппаратных ошибок, т. е. увеличивает ее точность и надежность. Дополнительные перспективы открываются перед системой при введении в схему каналов контроля точности обработки. Переход на все более короткие участки спектра электромагнитных колебаний, вплоть до диапазона видимого света, открывает путь не только увеличению информационной емкости каналов, но и переходу от одно- и двухмерных систем обработки к трехмерным системам. Примером может служить голография. Главный тормоз быстродействия и точности современных радиотехнических систем – их громоздкость и сложность. Особенна сложно обстоит дело с миниатюризацией в области субмиллиметрового и оптического диапазонов волн. Традиционные методы геометрической оптики здесь малоэффективны. Выход найден в замене устройств классической оптики волноводными элементами и в построении систем передачи и переработки сигналов на новых принципах, свойственных радиофизике. Это было подготовлено советскими и зарубежными фундаментальными исследованиями последнего десятилетия в области сверхвысокочастотных (СВЧ) диэлектрических волноводов и функциональных узлов и созданием интегральной и волоконной оптики. Произошел качественный скачок, позволивший решать специфические задачи оптики едиными радиофизическими методами. В результате родилось новое научное направление, занимающееся разработкой и изучением микроволноводных линий, функциональных узлов и сложных оптических схем - радиооптика. До настоящего времени эта область техники заимствовала, в значительной степени компилятивно, методы СВЧ, свойственные технике диэлектрических волноводов, и методы классической оптики. Доктор технических наук Д. И. Мировицкий, профессор Н. Н. Евтихиев, инженер В. Ф. Дубровин из Московского института радиотехники, электроники и автоматики и кандидат технических наук В. Ф. Взятышев из Московского энергетического института обнаружили ранее неизвестное явление направленного разветвления электромагнитной энергии в линиях с замедленными волнами. Открытие явления, не имеющего прямых аналогов ни в СВЧ-технике, ни в классической оптике, позволило объективно подойти к решению комплекса задач многоканальной передачи и обработки сигналов. "Физическая природа открытого явления, - рассказывает Д. И. Мировицкий, - сводится к образованию двух раздельных систем парциальных волн в области пересечения линий передачи (волноводов), что приводит к направленному разделению потока передаваемой энергии для развилки диэлектрического волновода. Особенность нового явления – сильная однонаправленная связь на весьма малом участке, не достижимая никакими другими известными методами, хорошее согласование и малые отражения волн от этого участка, а также постоянство коэффициента связи в широком диапазоне волн. Описанное явление находит все большее применение. На его основе создан комплекс приборов для определения свойств твердых и жидких материалов и веществ, для диагностики плазмы, оперативной корректировки многих производственно-технологических процессов. Разработана широкая номенклатура элементов и функциональных узлов на диэлектрических волноводах, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками. К замечательным свойствам диэлектрических волноводов - линий передачи замедленных волн - относится однозначная связь рабочей частоты, геометрических размеров поперечного сечения и относительной диэлектрической проницаемости материала. Если нужно уменьшить размеры сечения волновода, достаточно соответственно увеличить диэлектрическую проницаемость (т. е. электрическую "жесткость") материала. При таких трансформациях волноводов особенности распространения энергии остаются неизменными. С помощью подобных трансформаций были решены две противоположные задачи – миниатюризации аппаратуры в длинноволновом участке СВЧ и, напротив, увеличения ее размеров в коротковолновом участке (субмиллиметры и видимый свет) до удобных в технологическом и конструктивном отношении. Разработанные на базе открытого явления функциональные узлы позволили по-новому подойти к проблеме создания когерентно-оптической и голографической аппаратуры, что резко расширило возможность ее применения. В данном случае аппаратура полностью основывается на диэлектрических микроволноводах, для управления пучками света используются чисто радиооптические принципы. Такие оптика и голография, в отличие от реализуемых на устройствах классической оптики, получили название интегральных. Интегрально-голографические установки и стенды миниатюрны, просты в настройке и эксплуатации, хорошо защищены от внешних воздействий и вибрационных, световых и других помех". На принципах открытия авторами создано около 20 изобретений. Ряд из них патентуется за границей. Главная КОСМОС ЗЕМЛЯ ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА МИРОЗДАНИЕ |