Проведение научных исследований в интересах создания отечественных облегченных оптических элементов, выполненных из полимерных органических материалов

В технике оптической метрологии обработка изображений играет ключевую роль, поскольку преобразует наблюдаемые измерения, чаще всего представленные в виде деформированных полос или пятен, в необходимые характеристики исследуемого объекта, такие как геометрические координаты, деформации, смещения и показатели преломления среды. Этот процесс восстановления информации аналогичен задачам компьютерного зрения и компьютерной визуализации и представляет собой обратную задачу, которая часто не имеет четкого решения в отношении существования, уникальности и стабильности решения. В области точного математического моделирования (включая статистические модели шума и данных наблюдений) и численных методов достигнут значительный прогресс, однако в области оптической метрологии возникают особые трудности, так как оптические измерения часто проводятся в строго контролируемой среде. В последние два десятилетия широкий интерес вызвала возможность трехмерной (3D) записи на стекле и полимерах с использованием фемтосекундных лазерных импульсов. Эта технология нашла применение в различных областях, среди которых академические исследования и инженерия. С помощью ультракоротких лазерных импульсов можно получить оптические запоминающие устройства с плотностью данных, превышающей ∼1 Тбит×см–3, волноводные оптические структуры обработки информации, элементы оптических квантовых вычислительных систем, трехмерные фотонные кристаллы и микромеханические и биологические системы. Одновременно с этим возникает круг задач, связанных с метрологическим обеспечением метаоптических элементов, систем на их основе. Создание целого комплекса новых приборов, измерительных систем, наборов мер, стандартных образцов требует совершенствования системы метрологического обеспечения, в т.ч. создание испытательной базы, методик измерений, поверки и калибровки, технологических требований. Предлагаемая тематика НИР объединяет фундаментальные и прикладные аспекты, включая синтез новых оптических полимеров с улучшенными свойствами, лазерное наноструктурирование для создания метаоптических элементов, разработку уникальных метрологических методик, а также математическое моделирование и программное обеспечение для проектирования оптики. Исследование предлагает комплексный инновационный метод разработки и внедрения полимерной метаоптики. Результаты работы могут стать основой для новых технологий в микрооптике, дифракционных системах и компактных оптических устройствах. Прикладной потенциал предлагаемых исследований заключается в том, что разработка облегченных оптических элементов с высоким качеством поверхности имеет прямое применение в оптико-электронных системах, включая аэрокосмическую отрасль, медицинскую оптику, системы визуализации и лазерные технологии. Возможность создания изображающих оптических систем на основе новых материалов соответствует современным тенденциям миниатюризации и повышения эффективности оптических устройств.