Возврат к списку

Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечивать правильную работу веб-сайта. Оставаясь с нами, Вы соглашаетесь с использованием cookies.

Закрыть

Заказать звонок

Спасибо!

Наши менеджеры свяжутся с Вами в ближайшее время!

Заявка на поставку металлопроката

Заявки обрабатываются в течении нескольких часов, при необходимости с Вами свяжется менеджер для уточнения параметров заказа

Спасибо!

Наши менеджеры свяжутся с Вами в ближайшее время!

ПОЛУЧИТЬ КОНСУЛЬТАЦИЮ

Спасибо!

Наши менеджеры свяжутся с Вами в ближайшее время!

Заявка на поставку металлопроката

Заявки обрабатываются в течении нескольких часов, при необходимости с Вами свяжется менеджер для уточнения параметров заказа

Спасибо!

Наши менеджеры свяжутся с Вами в ближайшее время!

ПОДОЖДИТЕ!
Не нашли то, что искали?
Давайте мы вам поможем! Оставьте свой номер, менеджер перезвонит и предложит замечательные условия!

Спасибо!

Наши менеджеры свяжутся с Вами в ближайшее время!

Эффективные конструкции гофробалок для лёгких металлокаркасов зданий

ЭФФЕКТИВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ГОФРОБАЛОК

ДЛЯ ЛЕГКИХ МЕТАЛЛОКАРКАСОВ ЗДАНИЙ

Генеральный директор ЗАО МАГСИБМЕТ

Ракшин Э. Д.

кандидат технических наук

Здания на основе металлокаркаса – архитектурное решение, обеспечивающее быстрое строительство промышленных, торговых, складских и др. объектов, однако все возрастающая стоимость стального проката делает необходимым поиск возможностей снижения материалоемкости конструкций.

Традиционный двутавр с плоской стенкой — один из самых распространенных строительных профилей. Однако он имеет один значительный недостаток — это неустойчивая при сжимающих нагрузках «паразитирующая» плоская стенка, которая почти во всех случаях недогружена. Толщина стенки, требуемая по условиям местной устойчивости, примерно в 2–4 раза больше, чем необходимо по условиям прочности. В таких горячекатаных и сварных двутаврах расход стали на стенку достигает 35–60% от веса балки. 

Именно этого недостатка лишена гофробалка. К балкам с гофрированной стенкой относятся те, у которых в стенке для повышения их местной устойчивости созданы гофры различного очертания. При этом устойчивость стенки обеспечивается ее волнистой формой. Уменьшение толщины стенки в 2–3 раза по сравнению со сварными и в 4–6 раз по сравнению с прокатными уменьшает долю металла стенки в 1,5–2 раза. 

Основное преимущество гофробалок перед горячекатаными и сварными двутаврами заключается в значительном снижении металлоемкости конструкций из них — на 25-30%.

В условиях жесткой конкуренции на строительном рынке лидирующие позиции занимают компании, использующие новые технологии в возведении объектов недвижимости. Одним из таких новых подходов является применение сварных балок с тонкой гофрированной стенкой (гофробалки) в каркасе зданий. И на современном этапе развития строительных технологий передовые производители стальных конструкций активно внедряют балки с гофрированной стенкой и поясами из плоских полос в жизнь.

Однако, есть еще способ повышения эффективности гофробалок!

Все продольные сжимающие и растягивающие усилия с максимальной эффективностью должны восприниматься поясами гофробалки. При этом размеры (ширина и толщина) пояса из плоской полосы определяют его возможность нести заданные нагрузки. Одним из основных параметров несущей способности пояса является его жесткость — то есть способность сопротивляться сжимающим усилиям не деформируясь. Из теории и практики строительной механики всем известно, что жесткость стержня из плоской полосы является далеко не оптимальной!

Повысить жесткость поясов в 1,5 раза (согласно СНиП II-23-81*) можно путем применения отбортовки (окаймления) краев полосы, что равнозначно использованию гнутых швеллеров в качестве поясов ( Рис. 1 ).

Балки такой конструкции легче сварных и горячекатаных двутавров на 40 — 50 % при равнозначной несущей способности.

                                     Рис. 1. Вид гофробалки с поясами из гнутого швеллера.     

Таким образом, эти конструкции объединяют в себе все преимущества удобных в производстве и монтаже стальных балок и легкость и экономичность ферм. Снижение веса конструкций дает возможность не только удешевить но и ускорить строительство.

Гофробалки могут использоваться без ограничения как пролетные конструкции, потолочные, крышные, рамные ригели или как компоненты зданий в виде колонн. 

Производство гофробалок именно такой конструкции освоено на металлопрофильном заводе «Авангард» – производственном подразделении ЗАО «МагСибМет». Балки, выпускаемые ЗАО «МагСибМет» получили обозначение ГБГП — гофробалки с поясами из гнутого профиля.

На специальных профилепрокатных станах прокатываются гофрированные стенки толщиной от 1,5 до 3 мм. с шириной до 625 мм., а также широкая номенклатура гнутых швеллеров толщиной от 3 до 6 мм. с шириной от 120 до 300 мм ( Рис. 2 ).

Рис. 2. Балка ГБГП.

На площадях металлопрофильного завода «Авангард» производится полный цикл производства легких металлоконструкций на основе ГБГП: прокатка гофростенки и профилей поясов; производство фасонных деталей; сборка и сварка балок; сборка и сварка сборочных единиц каркасов — колонн, ригелей, прогонов, связей и т.д.; грунтовка и окраска конструкций (Рис. 3 ).

Рис. 3. Сборочные единицы каркасов.

Кроме того, спроектированы техпроцессы на серию быстровозводимых однопролетных зданий металлоемкостью от 20 кг/кв. м. с шириной пролета до 21 метра, каркас которых составляют стальные рамы из гофробалок и гнутых профилей, выпускаемых металлопрофильным заводом «Авангард» компании ЗАО «МагСибМет».

Так же в структуре ЗАО «МагСибМет» создано строительное подразделение в функции которого входит организация и выполнение полного цикла строительства быстровозводимых зданий различного назначения: складские ангары; производственные здания; торговые и административные помещения; автомойки и автосервисы; мансардные надстройки и пр. В сотрудничестве с субподрядными организациями ЗАО «МагСибМет» выполняет комплексное решение всех заданий заказчика — от проектирования объекта до сдачи его «под ключ»!!!

Контакты ЗАО «МагСибМет» :  

660122, г. Красноярск,

ул. Затонская, д. 32, оф. 306,309.

Тел. (391) 237-37-03; 237-37-33

 E-mail: msm_metall@bk. ru

 www.msm24.ru

66. Легкие стальные балки переменного сечения пролетом до 90м.

Балки переменного сечения позволяют лучше использовать несущую способность металла по всей их длине. Они дают экономию металла в сравнении с балками постоянного профиля, значительная часть которых работает при напряжениях значительно меньших допускаемых. Большое преимущество в каркасном строительстве с применением балок переменного сечения — возможность возводить здания с пролетом до 100 м. Металлокаркас, состоящий из балок переменного сечения, характеризуется легким весом, позволяет снизить вес конструкций и нагрузку на фундамент, дает возможность возводить: производственные здания любой сложности, а также гипер- и супермаркеты: спортивные комплексы, бассейны; крытые рынки и выставочные комплексы, складские терминаты; административные учреждения, зданий аэропортов и т. д. 

Гофробалка (балка с гофрированной стенкой) представляет собой легкую сварную металлоконструкцию из черного холоднокатаного проф листа, приваренного к стальным полкам из горячего проката. Идея гофрирования стенок балок появилась еще в середине 30-х годов XX века, как один из путей снижения металлоемкости строительства. В обычных балках толщина стенок, как правило, определяется не условием прочности, а требованиями устойчивости. Постановка поперечных ребер смягчает ситуацию, позволяя уменьшить толщину стенок и одновременно повышая крутильную жесткость балок.

Уже первые испытания балок с гофрированными стенками выявили особенности напряженного состояния стенок и поясов: нормальные напряжения развиваются в стенках лишь у поясов и быстро падают, практически, до нуля, поскольку жесткость тонкой стенки поперек гофров очень мала; касательные же напряжения распределяются по высоте стенки почти равномерно. Жестко связанные с поясом гофры передают на него усилия, вызывая в поясе переменный по величине и направлению изгиб в его плоскости

Т олщину гофрированных стенок принимают в пределах 1,5-8 мм. При выборе конструктивного решения балки с гофрированной стенкой приходится учитывать не только особенности напряженно-деформированного состояния балки под нагрузкой, но и требования технологичности. Наиболее просты и технологичны в изготовлении стенки с треугольными гофрами, но стенки с волнистыми гофрами более устойчивы. Практикуется и применение полос из готового профнастила. Балки с гофрированными стенками проектируют, обычно, двутаврового сечения с поясами из листов, причем здесь не требуется повышенная жесткость поясов на изгиб и кручение.

Свойства гофра определяются толщиной стенки и геометрическими параметрами гофрирования – длиной и высотой волны. Местная устойчивость гофрированных стенок балок может быть повышена, если вместо вертикального гофрирования применить наклонное с нисходящими гофрами. Оптимальный угол наклона гофров к верхнему поясу равен 45-50°. Однако, изготовление таких стенок усложняется, и, как следствие, балки с наклонно гофрированными стенками широкого применения не нашли.

В изготовлении стенок появляется дополнительная технологическая операция (гофрирование) И несколько осложняется сварка поясных швов. Но уменьшение толщины стенки и исключение значительного числа ребер жесткости приводят, в конечном счете, к снижению трудозатрат на изготовление балок на 15-25%. Изготовление гофробалок требует меньше сырья, а значит, снижается общая металлоемкость здания – экономия составляет около 20-40%, в сравнении с двутавровыми горячекатаными балками.

Гофробалки обеспечивают высокое соотношение прочности и веса, снижают глубину балки, уменьшая к тому же себестоимость и увеличивая ширину безопорных пролетов. Профилирование стенки обеспечивает большую жесткость при изгибе и вращении, поэтому не требуются дополнительные подъемные приспособления при разгрузке и монтаже гофробалок. Это же сопротивление силам вращения позволяет обходиться без дополнительных уголков и прочих связей, что тоже снижает затраты и время монтажа строительных конструкций.

Максимальный пролет здания с использованием гофробалок зависит от нагрузок. Например, при снеговой нагрузке 80 кг/мг рекомендуемый пролет составляет 40-45 метров при шаге между колоннами 6 метров или более, при снеговой нагрузке 200 кг/мг – 30 метров. Наиболее эффективно использовать гофробалку в небольших пролетах до 24 метров и в многоэтажных конструкциях. В качестве кровельных прогонов с пролетами от 9 метров и более гофробалке, практически, нет альтернативы.

Однако, гофробалка наряду со своими достоинствами обладает и некоторыми недостатками. Гофрированная стенка требует дополнительных затрат на изготовление, в связи с этим усложняется применение автоматической сварки поясных швов (хотя на сегодняшний день существуют автоматические линии, справляющиеся с этими сложными задачами). Также довольно трудоемким получается процесс изготовления гофробалки переменного сечения (однако при малом весе стенки переменное сечение носит лишь эстетический характер, в отличие от сварных балок переменного сечения, где этим добиваются экономии металла).

Перфорированные балки

Перфорированные балки получают путем разрезания двутаврового горячекатаного профиля ломаной линией в продольном направлении. Затем, обе части сдвигают до соединения гребней впритык, после чего их сваривают. В зависимости от длины и высоты профиля, а также от формы ломаной линии можно получать различные отверстия и различную высоту перфорированной балки. Перфорированные балки имеют ту же массу, что и прокатные профили. При этом их несущая способность и жесткость значительно выше, чем у исходного профиля, а следовательно они могут быть применены при большом пролете и большей нагрузке. Лучше всего использовать такие балки при больших пролетах и малых нагрузках. В этом случае влияние поперечных сил на напряжения в вертикальной стенке незначительно. Проектирование перфорированных балок позволяет получить экономию стали до 20-30%. Однако, учитывая боле высокую стоимость изготовления, их применение должно быть экономически оправдано.

Light Beams — обзор

ЗарегистрироватьсяВойти

Hyatt M. Gibbs, Optical Bistability: Controlling Light with Light, 1985

Издатель. Резюме. Для передачи информации от управляющего луча к основному выходному лучу необходим некоторый нелинейно-оптический материал, то есть материал, свойства пропускания которого зависят от интенсивности света управляющего луча. В этой главе описываются различные схемы изменения формы импульсов и управления оптическими лучами, в основном путем изменения внутрирезонаторного показателя преломления и сканирования пиков пропускания интерферометра Фабри-Перо. Самоизменение формы импульса происходит всякий раз, когда входной импульс достаточной интенсивности проходит через нелинейный резонатор Фабри – Перо. Всякий раз, когда наблюдается оптическая бистабильность путем модуляции входной интенсивности, выход сильно отличается от входа.

View chapterPurchase book

Read full chapter

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B978012281940750010X

Gerard Nienhuis, in Structured Light and Its Applications, 2008

2.4.2 Цилиндрические многополюсные поля

Наиболее распространенные световые лучи имеют цилиндрическую, а не сферическую природу. Цилиндрические мультипольные поля возникают из скалярных решений волнового уравнения Гельмгольца цилиндрически разделенного типа

(34)ψmk(r)=GmK(R)eiκzeimϕ,

где R — цилиндрически-радиальный параметр x2+y2, а κ — z -компонента волнового вектора. Целое число м является азимутальным индексом. Уравнение радиальной волны:

(35)(d2d R2+1rdd R+K2−m2R2)GmK(R)=0.

Частота ω волны определяется ω ² = c ² (κ ² + K ² ), а 9 033 K – поперечная0033 xy ) компонента волнового вектора.

По аналогии с выражениями (23) и (25) для векторного потенциала сферических мультипольных полей цилиндрические поля имеют вид +c.c.,AmKTM(r,t)=−icω∇×(ez×∇)ψmKe−iωt+c.c.

Это также определяет электрическое и магнитное поля в этих двух случаях. Выражено в цилиндрических координатах и ​​единичных векторах e _R , e _ϕ и E _Z Мы находим выражения для полей TE в форме

(37) emkte = (erωmrgmk+iωeще +к. к.

Обратите внимание, что электрическое поле EmKTE ограничено плоскостью xy, что оправдывает название этих полей. Поля ТМ следуют из этих выражений посредством преобразования двойственности EmKTM=cBmKTE,BmKTM=-EmKTE/c.

При подстановке этих результатов в уравнение (3) теперь легко найти выражения для усредненных во времени плотности энергии и импульса для этих полей. Результаты одинаковы для полей TE и полей TM. Вследствие цилиндрической симметрии плотность энергии зависит исключительно от расстояния R с оси. Это верно и для компонент плотности импульса вдоль цилиндрических ортов. Используя уравнение (1), находим выражение для z -компоненты АМ в виде

(38)jz(r)=Rp⋅eϕ=2ω∈0K2m|GmK(R)|2.

Выражения в уравнениях (37) для полей могут иметь особенности на оси, где R = 0. Для поля без источника радиальная функция G _{m κ} ( R ) должен быть правильным в начале координат, что делает его пропорциональным функции Бесселя J _m ( KR ). Соответствующие пучки Бесселя обладают тем особенным свойством, что они не подвержены дифракции [16,17]. Однако цена, которую приходится платить, состоит в том, что мощность луча, проходящего через поперечную плоскость, бесконечна. Вблизи оси функция Бесселя J _m ( KR ) пропорциональна R ^|m| . Из уравнений (37) можно найти вид электрических полей ТЕ и ТМ вблизи оси, и их можно представить в декартовой форме, используя тождества (eR+ieϕ)eiϕ=ex+iey и R exp(iϕ) =x+iy. Для значений m ⩾ 1 находим (ex+iey)(x+iy)m−1+K2ez(x+iy)m)eiKze−iωt+c.c.

Эти поля имеют м -кратную вращательную симметрию. Для соответствующих отрицательных значений м ⩽ −1 электрические поля имеют вид

(40)EmKTE(r,t)∝(ex+iey)(x+iy)|m|−1eiKze−iωt+c.c.,EmKTM(r,t)∝(−iK|m|(ex+iey) (x+iy)|m|−1+K2ez(x−iy)|m|)eiKze−iωt+c.c.

Поля TE поляризованы по кругу в начале координат, а фаза имеет вихрь с зарядом m − 1 для положительных значений m и зарядом −| м | + 1 = м + 1 для отрицательных м -значений. (Для фазового вихря с зарядом м фаза возрастает на величину 2π м по замкнутому контуру вокруг начала координат.) Это означает, что поля ТЭ с м = ±1 не имеют фазового вихря в начале координат. Поля ТМ имеют такую ​​же структуру, с дополнительной линейно поляризованной составляющей в направлении z и фазовым вихрем с зарядом м . Изотропный случай м = 0 требует особого внимания. В этом случае также необходим второй член в степенном разложении функции Бесселя J ₀ для получения низшего ненулевого порядка поля. Когда мы подставляем приближение J ₀ ( K R ) ≈ 1 − ( K R ) ² /4, получим в виде выражений для электрических полей с ,t)∝(−exy+eyx)eiKze−iωt+c.c.,E0KTM(r,t)∝(iK(exx+eyy)−ez)eiKze−iωt+c.c.

ТЕ-поле вблизи начала координат имеет линейную поляризацию в азимутальном направлении e _ϕ , так что оно имеет поляризационный вихрь. В начале координат поляризация не определена, и поле обращается в нуль. Поле ТМ имеет конечное z -компонента в начале координат, а поперечная компонента имеет поляризационный вихрь с радиальной поляризацией вокруг начала координат. Поляризация вокруг оси в поперечной плоскости показана на рис. 2.1.

Рисунок 2.1. Эскиз линейной поляризации в поперечной плоскости для цилиндрических ТЕ- и ТМ-мод с м = 0. Стрелки указывают направление линейной поляризации.

И сферическое, и цилиндрическое мультипольные поля являются точными решениями уравнений Максвелла. С другой стороны, их энергосодержание бесконечно, и интенсивность бесселевых пучков бесконечна, как и для полей плоских волн. Это делает эти лучи Бесселя нереалистичными как представление световых лучей. В следующих разделах мы обсудим АМ и вихревые свойства световых пучков, которые не страдают этим недостатком.

View chapterPurchase book

Read full chapter

URL: https://www. sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123740274000025

Vincent Toal BSc, MSc, PhD, in Optical Holography, 2020

Два фазовых сдвига

Коллимированный световой пучок пространственно модулируется двумерной маской изображения во входной плоскости ( x ₁ , y ₁ ) для получения объектной волны 3 4 o

o(x1,y1)exp[jϕ(x1,y1)]

Это преобразование Фурье дает

(8.13)O(x2,y2)=|O(x2,y2)|exp[j∅O( x2,y2)]

в плоскости ( x ₂ , y ₂ ) датчика камеры . Коллимированная опорная волна, пространственно модулированная только фазовым SLM с использованием случайных значений фазы 0 и π, также преобразуется Фурье, чтобы стать

(8. 14)R(x2,y2)=|R(x2,y2)|exp[j∅R(x2,y2)]

действует как ключ шифрования.

Голограмма I ( x ₂ , y ₂ ) записана с x2,y2)|2+2|O(x2,y2)||R(x2,y2)|cos(∅O−∅R)

Вторая голограмма, записанная с фазовым сдвигом π/2 между балок определяется выражением

(8.16)I′(x2,y2)=|O(x2,y2)|2+|R(x2,y2)|2+2|O(x2,y2)||R(x2 ,y2)|sin(∅O−∅R)

Члены постоянного тока |O(x2,y2)|2 и |R(x2,y2)|2 могут быть получены отдельно и удалены из выражений для I и I′ путем поочередного блокирования опорного и объектного лучей, чтобы получить

(8.17)J=|O(x2,y2)||R(x2,y2)|cos(∅O−∅R)

(8.18)J′=|O(x2,y2)|| R(x2,y2)|sin(∅O−∅R)

, где

∅O−∅R=tan−1(J′J),|O(x2,y2)||R(x2,y2) |=J2+J′2

откуда получаем

(8.19)H(x2,y2)=|O(x2,y2)||R(x2,y2)|exp[j(∅O−∅R )]

, чтобы расшифровать изображение, H ( x ₂ , Y ₂ ) умножается на ключ шифрования R ( x ₂ , 33. _{0707070707070707070707070707070707070707070707. и} ). результат, разделенный на |R(x2,y2)|2, что дает

|O(x2,y2)|exp[j∅O(x2,y2)]

, что является обратным преобразованием Фурье, и модуль результата | o ( x ₁ , y ₁ )| исходное входное изображение.

Фазовый сдвиг может быть реализован с помощью пьезоэлектрически перемещаемого плоского зеркала на пути опорного луча.

В качестве альтернативы, как показано на рис. 8.8, свет, плоскополяризованный под углом 45 градусов к плоскости интерферометра Маха-Цендера, разделяется между двумя плечами, при этом опорный луч проходит через четвертьволновую пластину, быстрая ось которой установлена ​​перпендикулярно к плоскости интерферометра. Лучи рекомбинируются во втором светоделителе. Линейный поляризатор с осью передачи, перпендикулярной плоскости интерферометра, допускает интерференцию между вертикально поляризованными компонентами объекта и опорными волнами. Вращение линейного поляризатора в плоскости на 90 градусов включает интерференцию горизонтально-плоскополяризованных компонентов, но со сдвигом фаз между ними на 90 градусов.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128154670000086

Luiz H.G. 2017

Можно понять физический смысл этой функции, переписав интенсивность как I ( t ) = I + Δ I ( t ), где I — временное среднее значение интенсивности, а Δ I — отклонение от среднего в момент времени t (при среднем ):

(4)g(2)(τ)=〈(I+ΔI(t))(I+ΔI(t+τ))〉〈(I+ΔI(t))〉2=〈I2+I〈 ΔI(t)〉+I〈ΔI(t+τ)〉+〈ΔI(t)ΔI(t+τ)〉〉I2=〈I2+〈ΔI(t)ΔI(t+τ)〉〉I2,

как 〈Δ I ( t )〉 = 0. Прежде всего следует ожидать, что при больших временных задержках (фактически больших, чем время когерентности пучка, τ _C ). Флуктуации от среднего некоррелированные Δ I ( T ) Δ I ( T + τ )). Следовательно,

Таким образом, корреляционная функция первого порядка для расширенного от столкновения источника:0033 г ⁽¹⁾ (− τ ) = г ⁽¹⁾ ( τ )*. Можно показать, что:

(14)g(2)(τ)=1+|g(1)(τ)|2

и, следовательно:

(15)g(2)(τ)=1 +e−(2|τ|/τc).

Используя уравнение (15) можно проверить, что limτ→∞g(2)(τ)=1, g ⁽²⁾ ( τ ) > 1∀ τ и установить, что g ⁽²⁾ (0) = 2, результат справедлив для всего классического света. Форма этой функции показана на рис. 2. Хорошо видно, что пик появляется при низких значениях т . Наличие корреляций интенсивности указывает на то, что существует вероятность обнаружения групп фотонов большего размера, чем ожидается из статистики Пуассона. Наблюдение этих корреляций для света называется группировкой света и резко контрастирует с тем, что мы будем обсуждать для одиночных фотонов.

Рис. 2. g ⁽²⁾ ( τ ) функция для расширенного столкновениями классического источника, которая следует уравнению (2). Временная задержка τ нормировано на τ _c .

Прежде чем продолжить, стоит отметить, что ожидаемое время когерентности для классического света составляет порядка фемтосекунд. Поэтому ширина пика группировки для такого света должна быть порядка фемтосекунд. Это число следует иметь в виду при обсуждении в разделе 6, где мы будем описывать наблюдение группировки света в экспериментах с КЛ.

2.1.2 Когерентный луч: лазер

Идеальный лазер — это монохроматический источник света, фундаментально характеризующийся своей длительной временной когерентностью. Электрическое поле лазерного луча можно смоделировать синусоидой, E ₀ sin ( kx − ωt ). Это электрическое поле имеет постоянную среднюю интенсивность в течение нескольких оптических циклов, I ₀ . По этой причине легко видеть, что:

(16)g(2)(τ)=〈I(t)I(t+τ)〉〈I(t)〉2=I02I02=1, все т . Этот результат можно также рассматривать как предел уравнения (15) для бесконечно больших времен когерентности.

Однако это не эквивалентно утверждению, что мгновенное измерение интенсивности (или числа фотонов в луче) всегда дает одно и то же значение. Фактически можно показать, что для лазерного луча постоянной интенсивности вероятность обнаружения n фотонов подчиняется распределению Пуассона. Следовательно, стандартное отклонение среднего равно Δn=n12.

Экв. (16) весьма важно для нормализации гистограмм, измеренных в экспериментах по интерферометрии интенсивности (раздел 2.2). По существу, мы предполагаем, что при больших временных задержках обнаружение фотонов некоррелировано и подчиняется статистике Пуассона. Следовательно, лазерный источник можно использовать в качестве эталона для нормализации г ⁽²⁾ ( τ ) (до или после фактического эксперимента).

2.1.3 Однофотонный луч: числовое состояние

Однофотонный световой луч существенно отличается от двух типов света, описанных ранее. Проще говоря, такой пучок состоит из отдельных фотонов, разделенных некоторой временной задержкой. При этом в каждый момент времени в пучке может быть зарегистрировано не более одного фотона. На первый взгляд можно было бы представить себе использование ослабленного лазера в качестве источника одиночных фотонов. Однако это в корне неверно, так как даже в пределе предельно малых интенсивностей вероятность наблюдения n = 2 отлично от нуля, учитывая пуассоновскую статистику распределения фотонов в лазерном луче. Поэтому нужен совершенно другой подход.

Альтернативная идея заключается в использовании сильно нелинейной системы, которая может быть возбуждена только один раз и которая излучает только один фотон при снятии возбуждения (рис. 3). Такая простая система будет излучать не более одного фотона за каждый цикл возбуждения/девозбуждения, даже если возбуждение будет продолжаться непрерывно. Одна из возможностей практической реализации этой модели — использование энергетических уровней в отдельных атомах. Первое экспериментальное сообщение об однофотонном излучении произошло в конце 19 века.70 с для атомов Na, возбужденных в резонансе (Kimble, Dagenais & Mandel, 1977).

Рис. 3. Однофотонный источник можно рассматривать как двухуровневую систему. Эта система может находиться как в возбужденном, так и в основном состоянии. Из возбужденного состояния он может перейти в основное состояние, испустив фотон. Из основного состояния его можно перевести в возбужденное состояние за счет поглощения энергии (например, фотона). Однако эта система в фундаментальном состоянии не может излучать фотон. Таким образом, даже непрерывно возбужденная двухуровневая система будет излучать не более одного фотона за раз.

В более точных терминах однофотонный световой пучок представляет собой числовое состояние с n = 1. То есть в любой момент времени будет точно ноль или один фотон в фиксированном интервале времени (обычно время жизни источника или скорость возбуждения). В общих чертах, учитывая состояние числа фотонов | n 〉 можно вычислить ожидаемое g ⁽²⁾ ( τ ). Подробную демонстрацию обобщенных здесь результатов можно найти в других текстах (Fox, 2006; Loudon, 2000).

Для нашего обсуждения нам просто нужен результат, что числовое состояние является собственным вектором числового оператора nˆ=†â, с † и â, операторами уничтожения и создания:

(17)nˆ|n〉= n|n〉

, где n количество фотонов в поле. Ожидаемое значение г ⁽²⁾ (0) для состояния | n 〉 можно записать в терминах числового оператора: 〉=n(n−1)n2=1−1n2

При этом мы видим, что значение в τ = 0 ниже ожидаемого для классического источника. В более общем виде можно показать, что для одного излучателя (Beveratos, 2002) g ⁽²⁾ ( τ ) читается как

(19)g(2)(τ)=P(t+τ|t )P(t),

где P ( t ) – вероятность обнаружения фотона в момент времени t и P ( t + τ | t) – условное вероятность обнаружения фотона в момент времени t + τ с учетом того, что один был обнаружен при t , которые пропорциональны занятости возбужденного состояния σ _e ( t ) (Beveratos, 2002). Населенность возбужденного состояния в основном определяется временем жизни состояния, если скорость накачки намного меньше обратной величины времени жизни. В этом пределе:

(20)g(2)(τ)=1−e(−τ/τe)

Поведение этой функции показано на рис. 4, и он показывает, что вероятность обнаружения двух фотонов при кратковременных задержках ниже , чем ожидалось классически или для когерентного состояния. Такое поведение называется антигруппированием , и это явный признак наблюдения однофотонного источника. Таким образом, цель обнаружения однофотонных источников эквивалентна наблюдению антигруппировки света в измерениях g ⁽²⁾ ( τ ). В следующем разделе мы опишем, как г ⁽²⁾ ( τ ) могут быть выведены из измерений с некоторыми приближениями.

Рис. 4. g ⁽²⁾ ( τ ) функция для однофотонного источника, где наблюдается антикорреляция при нулевой временной задержке ( g ⁽²⁾ (0) = 0). Временная задержка τ нормирована на τ _c .

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать всю главу

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1076567017300022

М. Балкански, в Энциклопедии современной оптики, 92050003

Когда монохроматический световой пучок проходит через прозрачную среду, небольшая часть света рассеивается в сторону от направления падения с изменением частоты. Процессы рассеяния обычно делят на три группы. Рассеяние света называется:

Бриллюэновское рассеяние , когда свет рассеивается с небольшим частотным сдвигом, который непрерывно изменяется с углом рассеяния.

Комбинационное рассеяние , когда свет рассеивается с относительно большим частотным сдвигом, не зависящим от угла рассеяния. Однако возможность наблюдения данного перехода зависит от ориентации кристалла относительно поляризации падающего света.

Рэлеевское рассеяние когда свет рассеивается без сдвига частоты. В этом случае рассеяние является упругим с равными частотами падающей и рассеянной частиц: ωi=ωs. Рэлеевское рассеяние особенно полезно при изучении критических явлений или аспектов, связанных с размером и поляризуемостью частиц.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B012369395000628X

G.M. Hidy, in Encyclopedia of Physical Science and Technology (Third Edition), 2003

Для насыщения характерно то, что реакция среды (диэлектрическая поляризация) больше не является линейной в электрическом поле. Во многих случаях нелинейного отклика удобно рассматривать разложение отклика по степеням поля типа

P=ε0χ1E+χ2E2+χ3E3+…

с χ _(n) восприимчивостей высших порядков. Для простоты пока пренебрегаем векторным характером поля, тем самым игнорируя эффекты поляризации. Более сложные эффекты могут возникать при облучении среды несколькими световыми пучками на разных частотах. Из-за разных частот колебаний будут возникать компоненты P с разными частотами.

В качестве примера рассмотрим световое поле, состоящее из двух полей с разными частотами

Et=2ReE1e−iω1t+E2e−iω2t

, так что его квадрат содержит члены, пропорциональные всем комбинациям exp±iωit±iωjt, причем i , j =1, 2. Каждое из этих диэлектрическая поляризация -порядка, которая выражается в виде суммы слагаемых 2RePωexp−iωt, где частота колебаний ω может достигать всех значений, которые возникают в результате сложения или вычитания двух частот поля ω ₁ и ω ₂ . Найдено пять возможных терминов. Два слагаемых P2ωi=ε0χ22ωiEi2 для i =1 или 2 выражают генерацию второй гармоники, когда диэлектрическая поляризация колеблется с удвоенной частотой компонент поля. Один член Pω1+ω2=2ε0χ2ω1+ω2E1E2 описывает компонент поляризации, колеблющийся на суммарной частоте, а другой член Pω1−ω2=2ε0χ2ω1−ω2E1E2* колеблется на разности частот. Физические процессы называются генерацией суммарной частоты и разностной частоты. Наконец, имеется неосциллирующий вклад P0=ε0χ20E1E1*+E2E2*. Процесс, посредством которого оптическое поле может создавать постоянную диэлектрическую поляризацию, называется оптическим выпрямлением. На рис. 3 и 4 процессы генерации суммарной и разностной частот иллюстрируются диаграммами энергетических уровней среды.

Рис. 3. Процесс генерации суммарной частоты на диаграмме уровней энергии. Поглощение двух фотонов с частотами ω ₁ и ω ₂ приводит к излучению одного фотона с частотой ω3=ω1+ω2.

Рис. 4. Процесс генерации разностной частоты на диаграмме энергетических уровней. Поглощение фотона с частотой ω ₁ и вынужденное излучение фотона с частотой ω ₂ приводит к излучению фотона с частотой ω3=ω1−ω2.

Каждый из колеблющихся компонентов поляризации может вызвать излучение. Это излучение будет эффективным только в тех направлениях, где вклады из разных частей пространства совпадают по фазе, так что возникает конструктивная интерференция. Это условие фазового согласования. Для плоских волн это означает, что волновые векторы лучей подчиняются тому же правилу сумм, что и частоты. Например, для генерации суммарной частоты поле на частоте ω3=ω1+ω2 будет излучаться в направлении, для которого волновой вектор k3=k1+k2. Детальное изучение этих условий в сочетании с направлениями поляризации возбуждающего и испускаемого излучения составляет предмет нелинейной оптики. Будет очевидно, что количество комбинаций быстро увеличивается с порядком нелинейности и количеством управляющих полей. Для среды с инверсионной симметрией, которая может быть отображена на себя пространственной инверсией, восприимчивость второго порядка χ ₍₂₎ должно быть равно нулю по соображениям симметрии. Чтобы убедиться в этом, достаточно рассмотреть систему, состоящую из среды и двух входных полей. Инверсия всей системы меняет знак входных полей, а среда не меняется, когда она инверсно-симметрична. Выражения второго порядка показывают, что выходное поле (созданная поляризация) остается прежним, тогда как при инверсии оно меняет знак. Поскольку выход равен обратному, он должен равняться нулю.

Любой нелинейно-оптический процесс может протекать и в спонтанном варианте. Описание этих процессов требует квантово-механической версии соответствующей классической теории. В фотонной картине в нелинейном кристалле фотон накачки с частотой ω ₁ может вызвать излучение двух фотонов с частотами ω ₂ и ω ₃ , при ω3, даже если пучок на этих частотах не подготовлен. Этот процесс называется спонтанным параметрическим преобразованием с понижением частоты. Он будет эффективен в тех направлениях, где соблюдается фазовое согласование. Этот процесс важен в развивающейся области квантовой информации, поскольку при определенных обстоятельствах созданная пара фотонов может находиться в сильно запутанном состоянии. Эти состояния демонстрируют сильные корреляции, которые нарушают неравенства Белла и не могут быть объяснены с точки зрения классической физики.

Просмотреть главуКнига покупок

Прочитать главу полностью

URL: https://www. sciencedirect.com/science/article/pii/B012369401

2006

3.4 XPM

Если мы рассмотрим световые лучи двух разных частот, распространяющиеся по оптическому волокну, то изменение показателя преломления, вызванное каждой из частот, повлияет на распространение другой частоты. Этот эффект называется кросс-фазовой модуляцией (XPM). Если сигналы на обеих частотах являются импульсами, то из-за разницы в групповых скоростях импульсов между двумя импульсами возникает расхождение, то есть, если они начинаются вместе, они разделяются по мере распространения в среде. Нелинейное взаимодействие имеет место до тех пор, пока они физически перекрываются в среде. Чем меньше дисперсия, тем меньше разница в групповых скоростях (при близком расположении длин волн) и тем дольше они будут перекрываться. Это приведет к более сильным эффектам XPM. В то же время, если два импульса проходят сквозь друг друга, то, поскольку один импульс будет взаимодействовать как с передним, так и с задним фронтом другого импульса, эффекты XPM будут нулевыми при отсутствии затухания. При наличии затухания в среде импульс все равно будет изменяться из-за XPM.

Для изучения XPM мы предполагаем одновременное распространение в среде двух волн на двух разных частотах. Если ? 1+2P˜2)A1

, где P˜1 и P˜2 представляют мощности на частотах ω ₁ и ω ₂ соответственно. Первый член в уравнении (40) представляют SPM, тогда как второй член соответствует XPM. Если предположить, что мощности затухают с одинаковой скоростью, то есть

(41)P˜1=P1e−αz,P˜2=P2e−αz

тогда решение уравнения (40) равно

(42)A1(L)=A1(0)e−iγ(P1+2P2)Leff

, где, как и прежде, L _eff представляет собой эффективную длину среды. Когда мы изучаем влияние мощности на частоте ω ₂ на световой пучок на частоте ω ₁ , мы называем волну на частоте ω ₂ накачкой, а волну на частоте ω ₁ зондом. или сигнал. Из уравнения (42) видно, что фаза сигнала на частоте ω ₁ модифицируется мощностью на другой частоте. Это называется XPM. Обратите также внимание на то, что XPM в два раза эффективнее SPM.

Как и в случае с ФМ, теперь мы можем записать мгновенную частоту в присутствии ХФМ как [ср. уравнение (37)]

(43)ω(t)=ω0−2γLeffdP2dt

Следовательно, часть сигнала, на которую влияет передний фронт накачки, сдвинута вниз по частоте (поскольку на переднем фронте d P ₂ / г t > 0), а часть, перекрывающая задний фронт, сдвигается вверх по частоте (поскольку dP ₂ /dt < 0). Это приводит к частотному чирпированию импульса сигнала так же, как и в случае СЗМ.

Если зондирующий луч и луч накачки являются импульсами, то XPM может привести к индуцированным сдвигам частоты в зависимости от того, взаимодействует ли зондирующий импульс только с передним фронтом или задним фронтом или с обоими при распространении импульсов через среду. Рассмотрим случай, когда групповая скорость импульса накачки больше, чем у зондирующего импульса. Таким образом, если оба импульса входят в среду вместе, то из-за более быстрого прохождения импульса накачки пробный импульс взаимодействует только с задним фронтом накачки. Поскольку в этом случае d P ₂ /d t отрицательный, зондирующий импульс испытывает сдвиг частоты, индуцированный синим цветом. Точно так же, если импульсы приходят в разные моменты времени, но полностью перекрываются в конце среды, то d P ₂ /d t > 0 и зондирующий импульс претерпевает сдвиг частоты, индуцированный красным цветом. В самом деле, если два импульса начинаются отдельно и проходят друг через друга, то индуцированного сдвига не возникает из-за компенсации сдвигов, вызванных передним и задним фронтами накачки (без учета затухания). На рис. 6.5 показано моделирование сдвига частоты зондирующего импульса, вызванного накачкой (см. [7]).

РИСУНОК 6.5. Моделирование, показывающее сдвиг частоты зондирующего импульса с временной задержкой между насосом и зондирующим импульсом. Пробный импульс соответствует длине волны 1560,8 нм, тогда как импульс накачки соответствует длине волны 1560 нм. (По [6].)

Мы можем определить параметр, называемый отходом длина L _wo , который представляет собой длину волокна, необходимую для того, чтобы взаимодействующие импульсы отклонялись друг от друга. Длина шага равна

(44)Lwo=ΔτDΔλ

, где D представляет собой коэффициент дисперсии, а Δλ представляет собой разнос длин волн между взаимодействующими импульсами. Для импульсов с возвратом к нулю Δτ представляет длительность импульса, тогда как для импульсов без возврата к нулю Δτ представляет собой период нарастания или время спада импульса. Таким образом, близко расположенные каналы взаимодействуют на более длинных волокнах, что приводит к большему эффекту XPM. Более высокие коэффициенты дисперсии уменьшают L _wo и, следовательно, влияние XPM. Поскольку среда затухает, мощность, переносимая импульсами, уменьшается по мере их распространения, что приводит к уменьшению эффекта XPM. Характерной длиной затухания является эффективная длина L _эфф определяется уравнением. (22). Если L _wo << L _eff , то за время взаимодействия импульсов уровни интенсивности существенно не изменятся и величина эффектов, вызванных ФМ, будет пропорциональна расстоянию по длине волны Δλ . Для малых Δλ L _wo >> L _eff и длина взаимодействия теперь определяется потерями в волокне (а не блужданием), и эффекты, вызванные XPM, становятся почти независимыми от Δλ. В самом деле, если мы рассмотрим эффекты XPM между непрерывным зондирующим лучом и синусоидально модулированным пучком накачки, то амплитуда индуцированного XPM фазового сдвига (ΔΦ _p ) в зондирующем пучке определяется выражением [8]

(45)ΔΦP≈2γP2mLeffforLwo≫LeffΔΦP≈2γP2mLwoforLwo≪Leff

Здесь P _{мощность модуляции синусоиды пучка 2м} 070. Интенсивные помехи, вызванные XPM, можно изучать путем одновременного распространения модулированного по интенсивности сигнала накачки и непрерывного зондирующего сигнала на другой длине волны. Модулированный по интенсивности сигнал индуцирует фазовую модуляцию непрерывного сигнала зонда, а дисперсия среды преобразует фазовую модуляцию в модуляцию интенсивности зонда. Таким образом, величина флуктуации интенсивности зондирующего сигнала служит оценкой помех, вызванных XPM. На рис. 6.6 показано изменение среднеквадратичного (RMS) значения модуляции интенсивности зонда в зависимости от расстояния между длинами волн между сигналом с модуляцией интенсивности и зондом. Эксперимент проводился на четырех усиленных участках по 80 км стандартного одноволоконного оптоволокна и волокна со смещенной дисперсией. Большая дисперсия в ОВС была компенсирована за счет использования чирпированных решеток, компенсирующих дисперсию. Модуляция зонда в случае ОВС убывает примерно линейно с l/∆λ для всех ∆λ, модуляция не зависит от ∆λ. Это согласуется с предыдущим обсуждением с точки зрения L _wo и L _eff .

РИСУНОК 6.6. Изменение среднеквадратичного значения модуляции интенсивности зонда в зависимости от расстояния между длинами волн между сигналом с модуляцией интенсивности и зондом. NZDSF – волокно со смещенной дисперсией с ненулевой дисперсией; SMF, одномодовое волокно.

Просмотреть главу Книга покупок

Прочитать главу полностью0003

ДЖЕРРИ Б. МЭРИОН, в Physics in the Modern World (Second Edition), 1981

Закон Снеллиуса

Мы можем вывести выражение, связывающее углы падения и преломления с показателями преломления, обратившись к Рис. 15-9, то же самое, что и Рис. 15-8, но с большей детализацией. Предположим, что световой луч исходит из Среды 1 (которая имеет показатель преломления n ₁ = c / v ₁ ). Этот световой пучок падает под углом θ ₁ на границе между Средой 1 и Средой 2 (которая имеет показатель преломления n ₂ = c/v ₂ ). За время, пока падающий волновой фронт проходит от D до F , преломленный волновой фронт проходит от C до E. Таким образом, мы можем записать

РИСУНОК 15-9. Детали преломления светового луча на границе двух сред.

DF=v1t=ctn1

CF=v2t=ctn2

Далее посмотрите на треугольники Δ CDF и Δ CEF. Мы можем написать

sinθ1 = dfcfordf = cfsinθ1

sinθ2 = dfcfordf = cfsinθ2

Разделив первое уравнение на второе,

dfce = sinθ1sinθ 2

Теперь Dfio dfce/e sinθsinθ 2

. /n1ct/n2 = n2n1

Следовательно,

N2N1 = sinθ1sinθ2

или

(15-3) N1Sinθ1 = N2Sinθ2

Это выражение известно как Закон Снелла , в честь голландского математика.1-1626), который обнаружил результат экспериментально примерно в 1621 году.

Пример

Предположим, что луч света падает из воздуха под углом 45° на кусок стекла, у которого n ₂ = 1,5. Каким будет угол преломления?

Показатель преломления для воздуха почти такой же, как и для вакуума, поэтому используем n ₁ = 1. Тогда имеем

sin45°=1,5sinθ2

угол, синус которого равен (sin 45°)/1,5. Мы выражаем это утверждение как

θ2=sin−1[sin45°)/1,5]=sin−1[1,707/1,5]=sin−10,471=28,1°

Если бы Средой 2 в данном случае была вода вместо стекла, мы бы использовали n ₂ = 1,33, и мы найдем ? ₂ = 32,1°.

View chapterPurchase book

Read full chapter

URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124722804500186

Avijit Lahiri, in Basic Optics, 2016

Single-mode состояния поля

Для одномодового светового луча, не обязательно стационарного, можно использовать выражение (8.179а) для оператора напряженности электрического поля, и в этом случае выражение для г ⁽¹⁾ принимает простой вид

(8.361)g(1)(z1,t1;z2,t2)=g(1)(τ)=ei(χ1−χ2),

, где χi=ωti−kzi−π2(i=1,2 ) и ωτ = χ ₂ − χ ₁ . Таким образом, одномодовое поле, соответствующее плоскопараллельному световому лучу, является когерентным первого порядка (| г ⁽¹⁾ | = 1) независимо от того, в каком состоянии он находится. Внутреннее и наружное освещение

Простое освещение

 

Светильники Beam легко устанавливаются и имеют уникальное питание. Продуманный дизайн и мощная технология делают многие светильники Beam настраиваемыми, долговечными и очень яркими. Свет меняет то, как наши дома функционируют и ощущаются — позвольте нам сделать ваш дом ярче.

Делайте покупки в магазине

Представляем

Камера Blink Floodlight

с подсветкой Beams

Аксессуар от 39,99 долларов США

Купить сейчас

Полностью беспроводное внутреннее освещение от Beams включает в себя такие опции, как шайбовые светильники, потолочные светильники и светильники под шкафами, которые легко освещают те участки вашего дома, которые в этом нуждаются. Простые системы монтажа и работа от батареи упрощают установку — установите и забудьте.

Купить сейчас

Делайте покупки в магазине

Купить сейчас

Популярные категории

Активируемые движением прожекторы и прожекторы освещают ваше открытое пространство ярким белым светом, обеспечивая безопасность и безопасность. Прожекторы и прожекторы предлагают универсальную установку, поэтому вы можете разместить их там, где вам нужен свет, от дворов и гаражей до веранд и патио.

Купить сейчас

Внутреннее освещение

Купить сейчас

Отдельно стоящие и устанавливаемые ночные светильники обеспечивают гибкость размещения, которую не могут обеспечить традиционные ночные светильники со штепселем. Везде, где вам нужен свет ночью, ночные светильники Beams освещают ваш путь мягким, белым или янтарным светом.

Купить сейчас

Наружное освещение

Купить сейчас

Многофункциональное освещение

Купить сейчас

 В сотрудничестве с Blink мы создали камеру Blink Floodlight! Blink Floodlight работает с Blink Outdoor, чтобы предоставить интеллектуальную светодиодную прожекторную камеру с питанием от батареи, которая поможет вам увидеть, что происходит вокруг вашего дома.  С более чем 700 люменами светодиодного освещения Beams, активируемого движением, интеллектуальная безопасность стала еще ярче. 

Купить сейчас

с подсветкой Beams

В сотрудничестве с Blink мы создали камеру Blink Floodlight! Blink Floodlight работает с Blink Outdoor, чтобы предоставить интеллектуальную светодиодную прожекторную камеру с питанием от батареи, которая поможет вам видеть, что происходит вокруг вашего дома. С более чем 700 люменами светодиодного освещения Beams, активируемого движением, интеллектуальная безопасность стала еще ярче.

Чем мы можем помочь?

Зарегистрируйте свой фонарь

Продлите гарантию на продукт до 2 лет бесплатно и получайте обновления о наших продуктах и ​​специальных предложениях при регистрации продукта ниже.

Зарегистрируйтесь сейчас

Часто задаваемые вопросы

Нужна помощь в поиске чего-либо или есть вопросы? Просмотрите нашу библиотеку руководств, ответов и видео.

Перейти к часто задаваемым вопросам

Чем мы можем вам помочь?

Где купить

Найдите, где можно купить любимые списки Beams в зависимости от вашего местоположения.

Где купить

Часто задаваемые вопросы

Нужна небольшая помощь в поиске чего-либо или есть вопросы? Просмотрите нашу библиотеку руководств, ответов и видео

Перейти к часто задаваемым вопросам

Свяжитесь с нами

Если вам нужна какая-либо помощь или вы хотите поделиться с нами отзывами и фотографиями, напишите нам строку ниже — мы сразу же свяжемся с вами.

Протянуть руку

Насколько яркий ваш свет

Хотите знать, насколько яркий свет вам нужен? Используйте это полезное сравнение яркости, чтобы определить, какой продукт подойдет для вашего помещения.

Сравнение света

Повысьте безопасность и удобство дома с помощью движущихся ламп Beams. Выберите специально разработанные потолочные светильники, ночные светильники, лестничные светильники и светильники под шкафами для обеспечения безопасности в туалетах, душевых, лестницах, коридорах, спальнях и ванных комнатах. Легко осветлите участки вашего дома, которые в этом нуждаются. Простые системы монтажа и работа от батареи упрощают установку — установите и забудьте.

Купить сейчас

Добавьте эффективное наружное освещение в ключевые зоны, включая дверные проемы, гаражи, навесы, террасы и задние дворы. Выберите защитное прожекторное освещение, освещение безопасных дорожек или декоративное гирляндное освещение.

Купить сейчас

Повышение безопасности в доме, как внутри, так и снаружи, в таких местах, как шкафы, лестницы, коридоры, гаражи, террасы и задние дворы. Выберите специально разработанные потолочные светильники, ночные светильники, дорожные светильники или декоративные гирлянды, чтобы обеспечить домашнюю безопасность, безопасность и декор.

Купить сейчас

В сотрудничестве с Blink мы создали камеру Blink Floodlight! Blink Floodlight работает с Blink Outdoor, чтобы предоставить интеллектуальную светодиодную прожекторную камеру с питанием от батареи, которая поможет вам видеть, что происходит вокруг вашего дома. С более чем 700 люменами светодиодного освещения Beams, активируемого движением, интеллектуальная безопасность стала еще ярче.

Предварительный заказ сейчас

Купить сейчас

Найдите, где можно купить любимые светильники Beams в зависимости от вашего местоположения.

Где купить

Нужна небольшая помощь в поиске чего-либо или есть вопросы? Просмотрите нашу библиотеку руководств, ответов и видео.

Перейти к часто задаваемым вопросам

Если вам нужна помощь или вы хотите поделиться с нами отзывами и фотографиями, напишите нам на строку ниже — мы сразу же свяжемся с вами.

Протянуть руку

Хотите знать, насколько яркий свет вам нужен? Используйте этот полезный инструмент сравнения яркости, чтобы определить, какой продукт подойдет для вашего помещения.

Сравнение света

‎Луч света в Apple Music

Войти

• • Ренегат
  • Самопомощь · 2020
• • Чувствую себя хорошо
  • Лучи света · 2017
• • Священные Весы
  • Самопомощь · 2020
• • Билл Блейк
  • Лучи света · 2017
• • Это была минута
  • Самопомощь · 2020
• • Так Рад
  • Лучи света · 2017
• • Как вверху, так внизу
  • Лучи света · 2017

Световой луч, источник света, световое изображение? Knivesandtools объясняет.

Сопутствующие темы

• Каков срок гарантии на аккумулятор налобного фонаря или фонаря?

• Nitecore NU07LE Световой сигнал | Экспертная оценка Koen van der Jagt

• Представлено: 2 прожектора Fenix ​​

• Топ-10 самых продаваемых фонарей до 100 евро

• Новинка: Fenix ​​LR40R 9lumens с перезаряжаемым фонарем USB100003

• Руководство по покупке фонарей

• Top 3 Best Head Forches, когда вы отправляетесь на рыбалку

• Экспертный обзор: Fenix ​​HL60R.

• Lumen, Lux и Candela

• Что такое траншинг?

• Различные режимы освещения в фонариках

• Какие типы переключателей распространены?

• Цвета света – почему в фонарике другой цвет?

• Почему мой фонарик не горит так долго, как заявляет производитель?

• Эксперт интервью Bushcraft Alli: Fenix ​​

Факелы и батареи

• LUMEN, Lux и Candela

• LIGHT LUMES, LUX и CANDELA

• LIGNEL LIRES ON MLASSLAS

• . фонарик?

• Почему мой фонарик не горит так долго, как заявляет производитель?

• Экспертное интервью Bushcraft Alli: Fenix ​​

• Как работает фонарик без батареек?

• Каков срок гарантии на аккумулятор налобного фонаря или фонаря?

• Что такое ATEX?

вторник, 21 января 2020 г.

Нас часто спрашивают, у какого фонарика лучший световой луч. Однако на этот вопрос нет простого ответа. Конечно, фонарик или налобный фонарик в первую очередь нужны для того, чтобы дать вам свет, когда вам это может понадобиться, но для большинства пользователей этого будет недостаточно. В этой теме мы расскажем вам больше о различных световых изображениях.

Содержание

• Что такое световой луч?
• Что такое источник света?
• Появление световых лучей
• Три световых луча

Что такое световой луч?

Все, что излучает свет, имеет световой луч. Луч света состоит из маленьких лучей света. Таким образом, световой луч состоит из множества маленьких лучей света. Все лучи света в пучке могут быть параллельны друг другу. Таким образом, у вас будет параллельный пучок. Также возможно, что лучи исходят из одной точки и расходятся, делая луч шире, или лучи света направляются в одну точку с разных направлений.

Сфокусированный луч на Fenix ​​LR40RB Дорожный луч на Fenix ​​LR40R

Источник света

Первоначально для освещения фонарика часто использовались лампочки и ксеноновые лампы. Однако сегодня бренды используют только светодиодные лампы. Под источником света мы подразумеваем тип светодиода, который используется в фонарике, потому что каждый светодиод отличается. Для правильной работы светодиодному светильнику нужен правильный отражатель.

Цвет света также важен: более теплый цвет предпочтительнее в туманную погоду, потому что у вас меньше отражения. Цвета также выглядят лучше. Холодный белый свет сильнее ослепляет и распространяется дальше. Ниже вы можете увидеть пять фонариков, каждый из которых имеет разное световое изображение.

Пять различных изображений света подряд. Цвет света и световой луч различны.

Появление световых лучей

Луч появляется из-за отражателя и линзы фонарика. Почти все светильники, которые мы продаем, снабжены рассеивателем из стекла или пластика с гладким слоем. Но есть и объективы с рисунком, например Fenix ​​E18R. Этот тип объектива в основном добавляется к моделям меньшего размера. Поскольку у этих светильников не так много места, и они все же должны давать много света, линза была отрегулирована. Таким образом, фонарь сохраняет свой компактный размер, оставляя вам чрезвычайно широкий луч.

Форма рефлектора создает определенный световой пучок. Как только вы включите свет, светодиод или HID в свете начнет светиться. Рефлектор улавливает лучи и преобразовывает их в одном направлении. Лучи, не попадающие на отражатель, обеспечивают некоторую диффузию. Таким образом, у вас остается очень широкий луч. Более крупный и глубокий отражатель улавливает больше лучей и обеспечивает гораздо меньшее рассеивание. Таким образом, свет будет обеспечивать сфокусированный луч. Тип отражателя также влияет на луч. SMO-рефлектор (Smooth) оставляет вам концентрированный или узкий луч. Существует также так называемый ОП-рефлектор (апельсиновая корка). Этот отражатель рассеивает лучи, оставляя вам более широкий луч. Но есть и исключение. Рефлектор SMO стандартной формы, как и у Fenix ​​UC30, имеет комбинированный луч. Отражатель SMO обеспечивает концентрированный луч, но из-за стандартной формы не все лучи попадают на отражатель, оставляя рассеянный свет. Таким образом, у вас остается нейтральное пятно с широким светлым изображением. Существует также комбинация рефлектора OP с более глубокой формой, как в Fenix ​​TK35 Ultimate Edition. Из-за более глубокой формы все лучи достигают отражателя, что означает, что у вас остается сфокусированный луч. Однако из-за отражателя ОП эти лучи прерываются. Таким образом, у вас есть четкое место с широким охватом.

Рефлектор SMO стандартной формы Рефлектор OP более глубокой формы

Три световых луча

Световой образ играет ключевую роль при выборе фонарика. Когда мы говорим о световом образе, мы имеем в виду луч света, который рассеивается от фонарика. Существует три типа лучей. Сфокусированные лучи, широкий луч и комбинированный луч. Официально существует и четвертый луч: сходящийся. Конвергенция означает, что световые лучи движутся к одной точке. Конвергенция, однако, невероятно специфична, поэтому мы решили объединить ее со сфокусированным лучом. Есть также фонари, усиленные системой фокусировки. С его помощью вы регулируете расстояние отражателя относительно светодиода. Таким образом, вы определяете, будете ли вы использовать широкий луч для ближних или узкий луч для дальних.

Все три луча обладают своими уникальными качествами. В результате у вас всегда будет правильный свет для каждой ситуации. Выбрав правильный луч, вы уже далеко продвинулись в поиске идеального света. Имейте в виду, что сфокусированным и комбинированным световым лучом вы можете ослепить себя или встречный транспорт. Если у вас есть фонарик с широким лучом, вы не рискуете.

Широкий луч

Широкий луч позволяет освещать большие площади на небольшом расстоянии. Идеально подходит для прогулок, в кемпинге, для службы безопасности, наблюдения на месте или фотосъемки. Именно для таких ситуаций вам нужен не дальний луч, а более широкий. Таким образом, вы можете легко осветить свое окружение.

Купить сейчас

Сфокусированный луч

Для освещения на большом расстоянии. С его помощью вы целенаправленно подсвечиваете любой объект, чтобы убедиться, что видите ситуацию издалека. Идеально подходит для поисковиков, правоохранительных органов, скалолазания, охоты или исследования пещер.

Купить

Комбинированный луч

Это комбинация сфокусированного и широкого светового луча. С ним вы освещаете поверхности как далеко, так и широко. Идеально, если вы хотите осветить как можно больше вашего окружения. Подумайте о спасательных операциях, а также во время бега по пересеченной местности или походов в горы эти фонари помогут вам.

Купить

Вы ищете фонарик для другой цели? Если да, воспользуйтесь нашим руководством по выбору фонарика , чтобы узнать, какой фонарь подойдет вам лучше всего.

Мы хотели бы поблагодарить Koen van der Jagt за фотографии.

Как реалистично улучшить световые лучи в Photoshop

В качестве общего намека на творческую порядочность в своей работе я стараюсь избегать фотографий типа «влиятельных». Вы знаете, кого я имею в виду. Фотографии людей, стоящих на краю какого-то шикарного вида, улыбающихся, но, конечно, редко смотрящих в камеру. Обычно в кадре заметно видно какой-нибудь фирменный продукт. Дело не в том, что такие изображения неправильны ни по исполнению, ни по замыслу, а скорее слегка утомительны и преувеличены.

С учетом сказанного, есть один тип фотографий, который я делаю снова и снова, и я признаю, что он попадает в категорию, от которой я стараюсь держаться подальше большую часть времени. Я люблю делать фотографии в ночное время, когда лучи света падают в темноту космоса.

Проблема в том, что без чрезвычайно мощного источника света довольно трудно добиться ярко выраженных световых лучей. Короче говоря, обычный потребительский фонарик или налобный фонарь, скорее всего, не будет обладать достаточной силой света.

Вот где очень простая часть магии Photoshop может сделать эти фотографии действительно выдающимися. В этом уроке я покажу вам простой способ улучшить световые лучи на ваших изображениях с помощью Photoshop.

Прежде чем мы начнем

Как и в большинстве других видов фотографии, ваши конечные результаты напрямую зависят от качества исходного материала. Прежде чем переходить к постобработке, вы всегда должны стремиться получить как можно больше правок в камере. Это означает правильную экспозицию относительно элементов ваших изображений, точную фокусировку и соответствующие настройки ISO.

Хотя этот метод может улучшить световые лучи на любой фотографии, результат будет сильно различаться с точки зрения качества и реализма в зависимости от плотности исходного цифрового файла.

Ладно, а теперь повеселимся!

Сначала обработать

Хорошей практикой является сохранение усиления световых лучей на фотографиях до самого конца постобработки. Это означает, что вы должны обработать все остальные аспекты изображения так, как вы хотите, чтобы они отображались на готовой фотографии, прежде чем применять шаги, которые мы собираемся обсудить. Вот файл RAW нашего примера изображения до какой-либо постобработки.

Вот это фото после того, как я закончил глобальные и локальные настройки. Короче говоря, за исключением несколько тусклого луча, излучаемого налобным фонарем, изображение, показанное здесь, выглядит именно так, как мне нравится.

Я выполнил все настройки экспозиции, контраста, цвета, резкости и шумоподавления. Независимо от того, какое программное обеспечение вы используете для завершения постобработки, вам нужно будет перенести изображение в Photoshop, чтобы закончить работу. Поскольку я использую Lightroom Classic CC, я выбираю «Редактировать в Photoshop».

Как усилить световой луч

После того, как вы загрузили свое изображение в Photoshop, пришло время начать невероятно простой процесс улучшения этого луча света. Мы проделаем всю операцию с очень простой маской слоя. Для начала выберите инструмент «Многоугольное лассо» (сочетание клавиш «L»).

Представим, что мы рисуем фигуру, соответствующую естественному отклонению света от источника. В данном случае фара. Итак, начиная с основания светового луча, мы создадим нашу форму. Просто нажмите и отпустите, затем нарисуйте первую линию. Я рекомендую расширить эту первую строку за пределы холста изображения. Я объясню почему.

Соедини точки

Теперь осталось нарисовать больше линий и соединить их. Щелкните каждую точку, чтобы связать линии вместе, пока не вернетесь к начальной точке. Это завершит форму автоматически. В этот момент фигура также будет двигаться вместе с так называемыми «марширующими муравьями». По сути, это будет выглядеть как треугольник.

Именно из этой формы мы создадим нашу первую маску. Поверьте, все это имеет смысл!

Добавить корректирующий слой яркости

Щелкните значок слоя регулировки яркости, чтобы добавить слой регулировки яркости и контрастности. Photoshop автоматически создает маску для этого слоя на основе только что нарисованной формы.

Здесь происходит волшебство. Увеличьте ползунок яркости.

Стрела. Разве это не круто?! Все, что произошло, это то, что увеличение яркости повлияло только на форму, которую мы создали с помощью инструмента «Многоугольное лассо».

Маска из перьев

Однако проблема со светом осталась. Посмотрите, как неестественно теперь выглядит луч, испускаемый фарой. Мы можем исправить это, отрегулировав растушевку нашей маски. Щелкните значок маски в окне корректирующей маски.

Увеличение растушевки маски делает края более мягкими и выглядят так, как будто они естественным образом расходятся из конечной исходной точки.

Разве это уже не выглядит намного лучше?

Создать несколько масок

На этом мы могли бы полностью закончить или повторить шаги, которые мы уже изучили, чтобы «сложить» дополнительные маски слоя на основе форм, которые мы нарисовали с помощью инструмента «Многоугольное лассо». На этом конкретном изображении я собираюсь создать еще один более интенсивный луч внутри того, который мы уже сделали.

Теперь нужно просто добавить еще один корректирующий слой яркости, как мы это делали раньше. Затем отрегулируйте яркость и растушевку маски.

Не думайте, что ваши маски ограничены настройками яркости. Вы можете добавить любую корректировку, которую вы выберете.

В этом случае я хочу охладить луч, чтобы он лучше соответствовал исходному цвету света фары. Для этого я нарисую еще одну фигуру с помощью инструмента «Многоугольное лассо», но на этот раз я выберу настройку «фотофильтр» и добавлю охлаждающий фильтр.

И помните, я сказал, что была причина, по которой мы расширили маску за реальную границу холста изображения? Мы узнаем почему в следующем разделе. Все сводится к реалистичности.

Точная настройка

Когда дело доходит до настройки такого типа, всегда важно понимать механизм эффекта, который вы имитируете или усиливаете. В этом случае мы улучшаем путь света от данного источника.

Как вы, наверное, знаете, свет расходится по мере своего распространения, отсюда и расширение нашего светового луча. Не только это, но и чем дальше он ощутимо перемещается, тем менее ярким он становится для наших глаз. Свет по существу исчезает в пространстве.

Чтобы имитировать этот естественный принцип, мы будем «приглушать» световой луч по мере его продвижения к краю кадра с помощью инструмента «Кисть».

Мы выберем каждый слой и выборочно настроим маски так, чтобы казалось, что свет мягко рассеивается. Убедитесь, что вы установили кисть на черный цвет.

Здесь вам нужно будет принять собственное решение, основанное на вашем конкретном изображении. Поэкспериментируйте с различной непрозрачностью и скоростью потока. Если вы удалили слишком много, просто переключите кисть на белый цвет и верните эффект по мере необходимости.

Разве Photoshop не великолепен?

И все! Вот наша последняя фотография с усиленным световым лучом.

Учитывая то, с чего мы начали…

…общая творческая сила этого крутого редактирования очевидна.

Подведем итоги

Когда дело доходит до улучшения (и даже имитации) световых лучей на ваших изображениях, вы должны помнить несколько ключевых рекомендаций:

• Начните с наилучшего возможного изображения
• Сохраните улучшения светового луча до самого конца обработки
• Сохраняйте реализм, понимая свет — он расходится и рассеивается (в нашем восприятии) по мере своего распространения
• Сложите столько масок, сколько вам нужно
• Не забудьте растушевать маски!
• Не бойтесь настраивать цвет улучшенных световых лучей

По своей сути улучшение световых лучей в Photoshop — это чрезвычайно простой способ мгновенно добавить мощности вашим изображениям. Несмотря на то, что мы использовали показанный здесь пример, вы можете применить эту технику к любой сцене с точечными источниками света, такими как автомобильные фары, уличные фонари, или к любому сценарию, где вы можете творчески увеличить яркость световых лучей.

Пробуйте, экспериментируйте и, как всегда, обязательно делитесь с нами своими результатами!

 

Измерение каждой точки светового луча : News Center

11 июля 2018 г.

Если вы хотите получить наибольшую пользу от луча света — будь то обнаружение далекой планеты или устранение аберрации человеческого глаза — вы должны уметь его измерять.

Исследовательская группа Университета Рочестера разработала гораздо более простой способ измерения световых лучей — даже мощных, сверхбыстрых импульсных лазерных лучей, свойства которых требуют очень сложных устройств.

Новое устройство, разработанное профессором оптики Чунлей Го и аспирантом Билли Ламом, представляет собой «революционный шаг вперед» для характеристики свойств лазерных лучей гораздо более надежным и мощным способом, чем традиционный интерфермотер. (Фото из Университета Рочестера / J. Adam Fenster)

Новое устройство даст ученым беспрецедентную возможность точно настраивать даже самые быстрые световые импульсы для множества приложений, говорит Чунлей Го, профессор оптики, использовавший фемтосекундные импульсы. лазерные лучи для обработки металлических поверхностей замечательными способами, и это может сделать традиционные инструменты для измерения световых лучей устаревшими.

«Это революционный шаг вперед, — говорит Го. «В прошлом нам приходилось характеризовать световые лучи с помощью очень сложных и громоздких интерферометрических устройств, но теперь мы можем сделать это с помощью всего одного оптического куба. Он суперкомпактен, супернадежен и суперпрочен».

Устройство, разработанное Гуо и Билли Ламом, аспирантом его лаборатории, описано в Nature Light: Science and Applications . Называемый клиновидным реверсивным интерферометром сдвига, он состоит из призматического куба, собранного из двух прямоугольных призм. Куб имеет два угловых входа и делит луч на две части.

Когда луч выходит из куба, отраженный свет от левой части луча и прошедший свет от правой части луча излучаются с одной стороны куба. И наоборот, прошедший свет от левой части луча и отраженный свет от правой части излучаются с другой грани куба.

 

Слева — базовая конструкция традиционного интерферометра, а справа — более компактная конструкция интерферометра, созданного в лаборатории оптики профессора Чунлей Го. Этот новый интерферометр сдвига с реверсированием клина имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что он может измерять информацию о фронте луча или волновом фронте мощных сверхбыстрых импульсных лазерных лучей (иллюстрация Университета Рочестера / Michael Osadciw)

Это создает чрезвычайно стабильную «интерференционную» картину, позволяющую Гуо и его команде измерять все ключевые пространственные характеристики светового луча — его амплитуду, фазу, поляризацию, длину волны и — в случае импульсных лучей — продолжительность импульсы. И не просто в среднем по всему лучу, а в каждой точке пучка света.

Это особенно важно при работе с изображениями, говорит Гуо. «Если луч не идеален и на изображении есть дефект, важно знать, что дефект связан с лучом, а не с изменением объекта, который вы изображаете», — говорит Го.

«В идеале у вас должен быть идеальный луч для визуализации. А если нет, то лучше это знать, а потом уже можно подкорректировать свои замеры. Сверхбыстрые лазеры играют ключевую роль в регистрации динамических процессов, и, безусловно, важно иметь чрезвычайно простое, но надежное устройство для определения характеристик сверхбыстрых или любых типов лазерных лучей».

 

Характеристика лазерных импульсов с частотой миллионных миллиардных долей секунды

Альберт Майклсон продемонстрировал первый интерферометр в 1880-х годах, используя светоделитель и два зеркала. Основные принципы интерферометров, используемых сегодня, остаются прежними.

Светоделитель направляет разделенный свет по разным оптическим путям к зеркалам. Затем зеркала отражают каждый расщепленный луч обратно, так что они рекомбинируются на светоделителе. Различные пути, по которым проходят два расщепленных луча, вызывают разность фаз, которая создает интерференционную картину. Затем эта картина анализируется детектором для оценки волновых характеристик.

Этот подход достаточно хорошо работает для характеристики непрерывных лазерных лучей, потому что они имеют длительное время «когерентности», что позволяет им интерферировать даже после того, как они были разделены, отправлены по двум путям разной длины, а затем рекомбинированы, говорит Гуо.

Однако из-за малой длительности фемтосекундного импульса лазерного луча — около миллионной миллиардной доли секунды — традиционный интерферометр начинает выходить из строя. «Простой интерферометр вроде пластины сдвига, где интерферируют лучи, отраженные от передней и задней поверхности, больше не работает». Го говорит. Фемтосекундные импульсные лазерные лучи быстро теряют свою когерентность на неэквидистантных путях типичного интерферометра.

Призматический куб сконструирован таким образом, чтобы устранить эту проблему, говорит он. Призменный куб — ​​это первый одноэлементный интерферометр, который может измерять фемтосекундные или даже более короткие лазерные импульсы.

Фемтосекундные лазерные импульсы имеют два преимущества. Их невероятно короткая продолжительность сравнима с временными масштабами, в которых «происходят очень многие фундаментальные процессы в природе», — говорит Го. Эти процессы включают движение электрона вокруг ядра атома, «решетчатые» колебания атомов и молекул и развертывание биологических белков. Таким образом, последние фемтосекундные импульсы предоставляют исследователям инструмент для изучения этих процессов и управления ими.

Фемтосекундные лазерные импульсы также невероятно мощны. «Пиковая мощность фемтосекундного лазерного импульса в моей лаборатории эквивалентна всей энергосистеме Северной Америки», — говорит Го.