Известия высших учебных заведений

Прикладная нелинейная динамика

ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)

Для цитирования:

Зимняков Д. А., Тучин В. В., Переточкин И. С. Масштабные свойства случайных оптических полей: фундаментальные аспекты и приложения // Известия вузов. ПНД. 1998. Т. 6, вып. 4. С. 94-104.

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(En):
Иконка PDF 1998no4p094.pdf
(загрузок: 2)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Прикладные задачи нелинейной теории колебаний и волн
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
535.24; 535.6

Масштабные свойства случайных оптических полей: фундаментальные аспекты и приложения

Авторы: 
Зимняков Дмитрий Александрович, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (СГТУ)
Тучин Валерий Викторович, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Переточкин Игорь Сергеевич, Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского (СГУ)
Аннотация: 

Рассмотрены масштабные свойства флуктуаций интенсивности спеклов, образующихся при рассеянии когерентного излучения динамическими пространственно-неоднородными средами в случае различных типов рассеивающих систем. Получены соотношения между емкостной размерностью временных реализаций наблюдаемых флуктуаций интенсивности спеклов и соответствующей размерностью, характеризующей структуру или динамику рассеивающего объекта как в режиме однократного рассеяния (префрактальные фазовые экраны и ансамбли броуновских частиц) так и для многократно рассеивающих систем. Обсуждаются некоторые приложения анализа масштабных свойств флуктуаций интенсивности для морфологических исследований биотканей.

Ключевые слова: 
-
Благодарности: 
Исследования, описанные в данной публикации, были частично выполнены благодаря премии N RB1-230 Фонда гражданских исследований и разработок США для независимых государств бывшего Советского Союза (CRDF) и премии РФФИ N 96-15-86389 («Ведущие научные школы России»).
Список источников: 
  1. Cummins HZ, Pike ER, editors. Photon Correlation and Light Beating Spectroscopy. N.Y.: Springer; 1974. 584 p. DOI: 10.1007/978-1-4615-8906-8.
  2. Zimnyakov DA, Tuchin VV, Mishin AA. Spatial speckle correlometry in applications to tissue structure monitoring. Appl. Opt. 1997;36(2):5594-5607. DOI: 10.1364/ao.36.005594.
  3. Boas DA. Diffuse photon probes оf structural and dynamical properties оf turbid media: theory and biomedical applications. PhD Thesis. Philadelphia: University оf Pennsylvania; 1996. 298 p.
  4. Feder J. Fractals. N.Y.: Springer; 1988. 284 p. DOI: 10.1007/978-1-4899-2124-6.
  5. Mandelbrot BB. Self-affine fractal sets. In: Pietronero L, Tozaiti E, editors. Fractals in Physics. Amsterdam: North-Holland; 1986. P. 3-15.
  6. Sayles RS, Thomas TR. Surface topography as a nonstationary random process. Nature. 1978;271:431-434. DOI: 10.1038/271431a0.
  7. Avnir D, Biham O, Lidar (Hamburger) D, Malcai О. On the abundance оf fractals. In: Novak MM, Dewey TG, editors. Fractal Frontiers. Singapore: World Scientific; 1987. P. 199-234.
  8. Berry M. Diffractals. J. Phys. A.: Math. Gen.  1979;12(6):781-797. DOI: 10.1088/0305-4470/12/6/008.
  9. Leadbetter MR, Lindgren G, Rootzen H. Extremes and Related Properties оf Random Sequences and Processes. N.Y.: Springer; 1983. 336 p. DOI: 10.1007/978-1-4612-5449-2.
  10. Mandelbrot BB, Van Ness JW. Fractional Brownian motions, fractional noises and applications. SIAM Rev. 1968;10(4):422-437. DOI: 10.1137/1010093.
  11. Rhytov SM, Kravtsov UA, Tatarsky VI. Introduction to Statistical Radiophysics. Vol. 2. Random Fields. Moscow: Nauka; 1978. 463 p. (in Russian).
  12. Zimnyakov D.A. Randomization of the fluctuation component of intensity in the diffraction of focused beams by moving phase screens. Optics and Spectroscopy. 1996;80(6):889-898.
  13. Zimnyakov DA, Tuchin VV. Fractality оf speckle intensity fluctuations. Appl. Opt. 1996;35(22):4325-4333. DOI: 10.1364/AO.35.004325.
  14. Zimnyakov DA. Evolution of the fractal dimension of speckles in the near field of diffraction. Optics and Spectroscopy. 1997;83(5):734-739.
  15. Church EL. Fractal surface finish. Appl. Opt. 1988;27(8):1518-1526. DOI: 10.1364/ao.27.001518.
  16. MacKintosh FC, John S. Diffusing-wave spectroscopy and multiple scattering of light in correlated random media. Phys. Rev. В. 1989;40(4):2383-2406. DOI: 10.1103/physrevb.40.2383.
  17. Ishimary А. Wave Propagation and Scattering in Random Media. N.Y.: Academic Publishers; 1978. 574 p.
  18. Zimnyakov DA, Tuchin VV. Pre-fractal properties оf random optical fields. In: Proceedings of XXV School оn Coherence Optics and Holography. Yaroslavl:  Yaroslavl Pedagogical Univ. Publishers; 1997. P. 61.
  19. Zimnyakov DA, Tuchin VV, Utts S.R. Study of statistical properties of partially developed speckle fields as applied to the diagnostics of structural changes in human skin. Optics and Spectroscopy. 1994;76(5):747-753.
  20. Tuchin VV, Maksimova IL, Zimnyakov DA, Коn IL, Mavlutov AKh, Mishin AA. Light propagation in tissues with controlled optical properties. J. Biomed. Opt. 1997;2(4):401-417. DOI: 10.1117/12.281502.
  21. Zimnyakov DA, Tuchin VV, Utz SR, Mishin AA. Speckle-imaging methods using focused laser beams in applications to tissues mapping. In: Proc. of SPIE. Physiology and Function from Multidimensional Images. 26 February- 2 March 1995, San Diego, CA. San Diego; 1995. P. 411-420. DOI: 10.1117/12.209718.
Поступила в редакцию: 
18.05.1998
Принята к публикации: 
03.08.1998
Опубликована: 
10.12.1998
  • 34 просмотра