Search

Spatial filtering is an important mechanism to improve the spatial quality of laser beams. Typically, a confocal arrangement of lenses with a diaphragm in the focal plane is used for intracavity spatial filtering. Such conventional filtering requires access to the far-field domain. In microlasers, however, conventional filtering is impossible due to the lack of space in microresonators to access the far-field. Therefore, a novel concept for more compact and efficient spatial filtering is necessary. In this study, a conceptually novel mechanism of spatial filtering in the near-field domain is proposed and demonstrated, by a nanostructured multilayer coating—a 2D photonic crystal structure with a periodic index modulation along the longitudinal and transverse directions to the beam propagation. The structure is built on a nanomodulated substrate, to provide the transverse periodicity. The physical vapor deposition is used to provide self-repeating modulation in the longitudinal direction. A 5 µm thick photonic multilayer structure composed of nanostructured multiple layers of alternating high- and low-index materials providing spatial filtering in the near-infrared frequencies with 2° low angle passband is experimentally demonstrated. The proposed photonic structure can be considered as an ideal component for intracavity spatial filtering in microlasers., Postprint (published version)

The thesis is aimed at the investigation of niche applications of solid-state lighting with controllable colour-rendition, spatial, photochemical, and photobiological properties. In order to employ the controllability of light emitting diode (LED) based lighting technology, the research on such niche applications as artwork illumination and street lighting are focussed. The smart colour rendition engine (CRE), which allows for continuously tuning metameric spectra with different colour rendition properties, is introduced. The results on the subjective validation of the statistical colour rendition metric using the CRE are presented. The main requirements for artwork illumination are overviewed and the application of the intelligently controlled CRE in artwork illumination is investigated in two aspects: a) the establishment of subjective needs in colour quality of illumination as a function of the contents of artworks and the observers’ cultural background and b) the effect of the control of photochemical damage irradiance on the visual impression from artworks, while adjusting the chromaticity and colour rendition properties of the illuminant. The results on the optimization of the luminance distribution within an intelligent lighting installation for pedestrian areas using the identification of subjective impressions are presented. The low-circadian action LED source for outdoor lighting is introduced and the results on the assessment of photometric, colorimetric... [to full text], Ši disertacija yra skirta ištirti kietakūnio apšvietimo su valdomomis spalvų perteikimo, erdvinėmis, fotocheminėmis ir fotobiologinėmis savybėmis galimus nišinius taikymus. Kaip nišinių taikymų pavyzdžiai, kuriuose ryškiausiai atsiskleidžia valdomo apšvietimo privalumai, buvo pasirinkti dailės kūrinių apšvietimas ir gatvių apšvietimas. Šiame darbe pristatytas išmanusis spalvų perteikimo variklis (SPV), leidžiantis tolydžiai keisti metamerinius spektrinės galios skirstinius, pasižyminčius skirtingomis spalvų perteikimo savybėmis. Naudojant SPV validuotas statistinis apšvietimo spalvinės kokybės vertinimo metodas. Apžvelgti dailės kūrinių apšvietimo reikalavimai bei pristatomi SPV pritaikymo dailės kūrinių apšvietimui pagal du kriterijus tyrimai: a) įvertinant apšvietimo spalvinei kokybei teikiamos subjektyvios pirmenybės priklausomybę nuo dailės kūrinio turinio ir žiūrovų kultūrinės kilmės; b) parodant regimosios išraiškos pokytį, atsirandantį dėl apšvietos lygio kitimo, kuomet fiksuojama apšvietimo fotocheminė įtaka apšviečiantiems paviršiams, kintant kokybiniams apšvietimo parametrams. Pristatomi apšvietimo skirstinio pėsčiųjų zonai optimizavimo rezultatai, gauti įvertinus subjektyvius poreikius. Pasiūlytas žemo cirkadinio poveikio kietakūnis šviesos šaltinis, skirtas lauko apšvietimui. Įvertintos tokio šaltinio fotometrinės, kolorimetrinės, spalvų perteikimo, fotobiologinės ir šviesinės taršos savybės bei atlikti tyrimai, įvertinantys psichofizines savybes.

Ši disertacija yra skirta ištirti kietakūnio apšvietimo su valdomomis spalvų perteikimo, erdvinėmis, fotocheminėmis ir fotobiologinėmis savybėmis galimus nišinius taikymus. Kaip nišinių taikymų pavyzdžiai, kuriuose ryškiausiai atsiskleidžia valdomo apšvietimo privalumai, buvo pasirinkti dailės kūrinių apšvietimas ir gatvių apšvietimas. Šiame darbe pristatytas išmanusis spalvų perteikimo variklis (SPV), leidžiantis tolydžiai keisti metamerinius spektrinės galios skirstinius, pasižyminčius skirtingomis spalvų perteikimo savybėmis. Naudojant SPV validuotas statistinis apšvietimo spalvinės kokybės vertinimo metodas. Apžvelgti dailės kūrinių apšvietimo reikalavimai bei pristatomi SPV pritaikymo dailės kūrinių apšvietimui pagal du kriterijus tyrimai: a) įvertinant apšvietimo spalvinei kokybei teikiamos subjektyvios pirmenybės priklausomybę nuo dailės kūrinio turinio ir žiūrovų kultūrinės kilmės; b) parodant regimosios išraiškos pokytį, atsirandantį dėl apšvietos lygio kitimo, kuomet fiksuojama apšvietimo fotocheminė įtaka apšviečiantiems paviršiams, kintant kokybiniams apšvietimo parametrams. Pristatomi apšvietimo skirstinio pėsčiųjų zonai optimizavimo rezultatai, gauti įvertinus subjektyvius poreikius. Pasiūlytas žemo cirkadinio poveikio kietakūnis šviesos šaltinis, skirtas lauko apšvietimui. Įvertintos tokio šaltinio fotometrinės, kolorimetrinės, spalvų perteikimo, fotobiologinės ir šviesinės taršos savybės bei atlikti tyrimai, įvertinantys psichofizines savybes., The thesis is aimed at the investigation of niche applications of solid-state lighting with controllable colour-rendition, spatial, photochemical, and photobiological properties. In order to employ the controllability of light emitting diode (LED) based lighting technology, the research on such niche applications as artwork illumination and street lighting are focussed. The smart colour rendition engine (CRE), which allows for continuously tuning metameric spectra with different colour rendition properties, is introduced. The results on the subjective validation of the statistical colour rendition metric using the CRE are presented. The main requirements for artwork illumination are overviewed and the application of the intelligently controlled CRE in artwork illumination is investigated in two aspects: a) the establishment of subjective needs in colour quality of illumination as a function of the contents of artworks and the observers’ cultural background and b) the effect of the control of photochemical damage irradiance on the visual impression from artworks, while adjusting the chromaticity and colour rendition properties of the illuminant. The results on the optimization of the luminance distribution within an intelligent lighting installation for pedestrian areas using the identification of subjective impressions are presented. The low-circadian action LED source for outdoor lighting is introduced and the results on the assessment of photometric, colorimetric... [to full text]

The thesis is aimed at the investigation of niche applications of solid-state lighting with controllable colour-rendition, spatial, photochemical, and photobiological properties. In order to employ the controllability of light emitting diode (LED) based lighting technology, the research on such niche applications as artwork illumination and street lighting are focussed. The smart colour rendition engine (CRE), which allows for continuously tuning metameric spectra with different colour rendition properties, is introduced. The results on the subjective validation of the statistical colour rendition metric using the CRE are presented. The main requirements for artwork illumination are overviewed and the application of the intelligently controlled CRE in artwork illumination is investigated in two aspects: a) the establishment of subjective needs in colour quality of illumination as a function of the contents of artworks and the observers’ cultural background and b) the effect of the control of photochemical damage irradiance on the visual impression from artworks, while adjusting the chromaticity and colour rendition properties of the illuminant. The results on the optimization of the luminance distribution within an intelligent lighting installation for pedestrian areas using the identification of subjective impressions are presented. The low-circadian action LED source for outdoor lighting is introduced and the results on the assessment of photometric, colorimetric... [to full text], Ši disertacija yra skirta ištirti kietakūnio apšvietimo su valdomomis spalvų perteikimo, erdvinėmis, fotocheminėmis ir fotobiologinėmis savybėmis galimus nišinius taikymus. Kaip nišinių taikymų pavyzdžiai, kuriuose ryškiausiai atsiskleidžia valdomo apšvietimo privalumai, buvo pasirinkti dailės kūrinių apšvietimas ir gatvių apšvietimas. Šiame darbe pristatytas išmanusis spalvų perteikimo variklis (SPV), leidžiantis tolydžiai keisti metamerinius spektrinės galios skirstinius, pasižyminčius skirtingomis spalvų perteikimo savybėmis. Naudojant SPV validuotas statistinis apšvietimo spalvinės kokybės vertinimo metodas. Apžvelgti dailės kūrinių apšvietimo reikalavimai bei pristatomi SPV pritaikymo dailės kūrinių apšvietimui pagal du kriterijus tyrimai: a) įvertinant apšvietimo spalvinei kokybei teikiamos subjektyvios pirmenybės priklausomybę nuo dailės kūrinio turinio ir žiūrovų kultūrinės kilmės; b) parodant regimosios išraiškos pokytį, atsirandantį dėl apšvietos lygio kitimo, kuomet fiksuojama apšvietimo fotocheminė įtaka apšviečiantiems paviršiams, kintant kokybiniams apšvietimo parametrams. Pristatomi apšvietimo skirstinio pėsčiųjų zonai optimizavimo rezultatai, gauti įvertinus subjektyvius poreikius. Pasiūlytas žemo cirkadinio poveikio kietakūnis šviesos šaltinis, skirtas lauko apšvietimui. Įvertintos tokio šaltinio fotometrinės, kolorimetrinės, spalvų perteikimo, fotobiologinės ir šviesinės taršos savybės bei atlikti tyrimai, įvertinantys psichofizines savybes.

Ši disertacija yra skirta ištirti kietakūnio apšvietimo su valdomomis spalvų perteikimo, erdvinėmis, fotocheminėmis ir fotobiologinėmis savybėmis galimus nišinius taikymus. Kaip nišinių taikymų pavyzdžiai, kuriuose ryškiausiai atsiskleidžia valdomo apšvietimo privalumai, buvo pasirinkti dailės kūrinių apšvietimas ir gatvių apšvietimas. Šiame darbe pristatytas išmanusis spalvų perteikimo variklis (SPV), leidžiantis tolydžiai keisti metamerinius spektrinės galios skirstinius, pasižyminčius skirtingomis spalvų perteikimo savybėmis. Naudojant SPV validuotas statistinis apšvietimo spalvinės kokybės vertinimo metodas. Apžvelgti dailės kūrinių apšvietimo reikalavimai bei pristatomi SPV pritaikymo dailės kūrinių apšvietimui pagal du kriterijus tyrimai: a) įvertinant apšvietimo spalvinei kokybei teikiamos subjektyvios pirmenybės priklausomybę nuo dailės kūrinio turinio ir žiūrovų kultūrinės kilmės; b) parodant regimosios išraiškos pokytį, atsirandantį dėl apšvietos lygio kitimo, kuomet fiksuojama apšvietimo fotocheminė įtaka apšviečiantiems paviršiams, kintant kokybiniams apšvietimo parametrams. Pristatomi apšvietimo skirstinio pėsčiųjų zonai optimizavimo rezultatai, gauti įvertinus subjektyvius poreikius. Pasiūlytas žemo cirkadinio poveikio kietakūnis šviesos šaltinis, skirtas lauko apšvietimui. Įvertintos tokio šaltinio fotometrinės, kolorimetrinės, spalvų perteikimo, fotobiologinės ir šviesinės taršos savybės bei atlikti tyrimai, įvertinantys psichofizines savybes., The thesis is aimed at the investigation of niche applications of solid-state lighting with controllable colour-rendition, spatial, photochemical, and photobiological properties. In order to employ the controllability of light emitting diode (LED) based lighting technology, the research on such niche applications as artwork illumination and street lighting are focussed. The smart colour rendition engine (CRE), which allows for continuously tuning metameric spectra with different colour rendition properties, is introduced. The results on the subjective validation of the statistical colour rendition metric using the CRE are presented. The main requirements for artwork illumination are overviewed and the application of the intelligently controlled CRE in artwork illumination is investigated in two aspects: a) the establishment of subjective needs in colour quality of illumination as a function of the contents of artworks and the observers’ cultural background and b) the effect of the control of photochemical damage irradiance on the visual impression from artworks, while adjusting the chromaticity and colour rendition properties of the illuminant. The results on the optimization of the luminance distribution within an intelligent lighting installation for pedestrian areas using the identification of subjective impressions are presented. The low-circadian action LED source for outdoor lighting is introduced and the results on the assessment of photometric, colorimetric... [to full text]

The thesis is aimed at the investigation of niche applications of solid-state lighting with controllable colour-rendition, spatial, photochemical, and photobiological properties. In order to employ the controllability of light emitting diode (LED) based lighting technology, the research on such niche applications as artwork illumination and street lighting are focussed. The smart colour rendition engine (CRE), which allows for continuously tuning metameric spectra with different colour rendition properties, is introduced. The results on the subjective validation of the statistical colour rendition metric using the CRE are presented. The main requirements for artwork illumination are overviewed and the application of the intelligently controlled CRE in artwork illumination is investigated in two aspects: a) the establishment of subjective needs in colour quality of illumination as a function of the contents of artworks and the observers’ cultural background and b) the effect of the control of photochemical damage irradiance on the visual impression from artworks, while adjusting the chromaticity and colour rendition properties of the illuminant. The results on the optimization of the luminance distribution within an intelligent lighting installation for pedestrian areas using the identification of subjective impressions are presented. The low-circadian action LED source for outdoor lighting is introduced and the results on the assessment of photometric, colorimetric... [to full text], Ši disertacija yra skirta ištirti kietakūnio apšvietimo su valdomomis spalvų perteikimo, erdvinėmis, fotocheminėmis ir fotobiologinėmis savybėmis galimus nišinius taikymus. Kaip nišinių taikymų pavyzdžiai, kuriuose ryškiausiai atsiskleidžia valdomo apšvietimo privalumai, buvo pasirinkti dailės kūrinių apšvietimas ir gatvių apšvietimas. Šiame darbe pristatytas išmanusis spalvų perteikimo variklis (SPV), leidžiantis tolydžiai keisti metamerinius spektrinės galios skirstinius, pasižyminčius skirtingomis spalvų perteikimo savybėmis. Naudojant SPV validuotas statistinis apšvietimo spalvinės kokybės vertinimo metodas. Apžvelgti dailės kūrinių apšvietimo reikalavimai bei pristatomi SPV pritaikymo dailės kūrinių apšvietimui pagal du kriterijus tyrimai: a) įvertinant apšvietimo spalvinei kokybei teikiamos subjektyvios pirmenybės priklausomybę nuo dailės kūrinio turinio ir žiūrovų kultūrinės kilmės; b) parodant regimosios išraiškos pokytį, atsirandantį dėl apšvietos lygio kitimo, kuomet fiksuojama apšvietimo fotocheminė įtaka apšviečiantiems paviršiams, kintant kokybiniams apšvietimo parametrams. Pristatomi apšvietimo skirstinio pėsčiųjų zonai optimizavimo rezultatai, gauti įvertinus subjektyvius poreikius. Pasiūlytas žemo cirkadinio poveikio kietakūnis šviesos šaltinis, skirtas lauko apšvietimui. Įvertintos tokio šaltinio fotometrinės, kolorimetrinės, spalvų perteikimo, fotobiologinės ir šviesinės taršos savybės bei atlikti tyrimai, įvertinantys psichofizines savybes.

The multiexponential analysis problem of fitting kinetic models to time-resolved spectra is often solved using gradient-based algorithms that treat the spectral parameters as conditionally linear. We make a comparison of the two most-applied such algorithms, alternating least squares and variable projection. A numerical study examines computational efficiency and linear approximation standard error estimates. A new derivation of the Fisher information matrix under the full Golub-Pereyra gradient allows a numerical comparison of parameter precision under variable projection variants. Under the criteria of efficiency, quality of standard error estimates and parameter precision, we conclude that the Kaufman variable projection technique performs well, while techniques based on alternating least squares have significant disadvantages for application in the problem domain.

The multiexponential analysis problem of fitting kinetic models to time-resolved spectra is often solved using gradient-based algorithms that treat the spectral parameters as conditionally linear. We make a comparison of the two most-applied such algorithms, alternating least squares and variable projection. A numerical study examines computational efficiency and linear approximation standard error estimates. A new derivation of the Fisher information matrix under the full Golub-Pereyra gradient allows a numerical comparison of parameter precision under variable projection variants. Under the criteria of efficiency, quality of standard error estimates and parameter precision, we conclude that the Kaufman variable projection technique performs well, while techniques based on alternating least squares have significant disadvantages for application in the problem domain.

The multiexponential analysis problem of fitting kinetic models to time-resolved spectra is often solved using gradient-based algorithms that treat the spectral parameters as conditionally linear. We make a comparison of the two most-applied such algorithms, alternating least squares and variable projection. A numerical study examines computational efficiency and linear approximation standard error estimates. A new derivation of the Fisher information matrix under the full Golub-Pereyra gradient allows a numerical comparison of parameter precision under variable projection variants. Under the criteria of efficiency, quality of standard error estimates and parameter precision, we conclude that the Kaufman variable projection technique performs well, while techniques based on alternating least squares have significant disadvantages for application in the problem domain.

The multiexponential analysis problem of fitting kinetic models to time-resolved spectra is often solved using gradient-based algorithms that treat the spectral parameters as conditionally linear. We make a comparison of the two most-applied such algorithms, alternating least squares and variable projection. A numerical study examines computational efficiency and linear approximation standard error estimates. A new derivation of the Fisher information matrix under the full Golub-Pereyra gradient allows a numerical comparison of parameter precision under variable projection variants. Under the criteria of efficiency, quality of standard error estimates and parameter precision, we conclude that the Kaufman variable projection technique performs well, while techniques based on alternating least squares have significant disadvantages for application in the problem domain.