Фемтосекундная оптика и фемтотехнологии

Основные направления исследований:

 

Генерация спектрального суперконтинуума

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основное направления деятельности - численное и экспериментальное исследование распространения высокоинтенсивных фемтосекундных импульсов в оптических средах. Практическое применение экспериментальных данных в системах передачи информации и других приложениях.

 Цыпкин Антон Николаевич, к.ф.-м.н., руководитель лаборатории фемтосекундной оптики и фемтотехнологий


Экспериментальные исследования фотонно-кристаллических волокон

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основное направления деятельности - генерация спектрального суперконтинуума в фотонно-кристаллических волоконах и исследования дисперсии таких волокон.

Цыпкин Антон Николаевич, к.ф.-м.н., руководитель лаборатории фемтосекундной оптики и фемтотехнологий

 


Применение ТГц излучения для неразрушающего контроля и диагностики

 

Основное направления деятельности - разработка новых методик анализа пищевой промышленности с использованием ТГц излучения. Разработка методик визуализации скрытых объектов. Разработка методик ТГц диагностики в реставрационной деятельности.

Грачев Ярослав Владимирович, инженер-исследователь

 


Нелинейная оптика фемтосекундных импульсов

Козлов С.А., д.ф.-м.н., профессор


Нелинейная ТГц оптика

Основное направления деятельности - исследование закономерностей фазовой самомодуляции и сверхуширения спектров однопериодных параксиальных оптических волн в однородных изотропных диэлектрических средах с безынерционной кубической нелинейностью.

Рисунки, иллюстрирующие результаты исследования:

Рис. 1. Изменение временной (а) и спектральной (б) структур исходно однопериодной оптической волны из-за её самовоздействия в нелинейной диэлектрической среде. Пунктиром показаны структуры поля и модуля спектра начального импульса. τ, Ω – нормированные время и частота излучения.1

Рис. 2. Пространственно-временное распределение электрического поля волнового пакета (а) на выходе из нелинейной среды и соответствующий пространственно-временной спектр (б). r0 - входной поперечный размер однопериодного параксиального волнового пакета, λmax - длина волны излучения, соответствующая максимуму спектра входного волнового пакета. Например, для терагерцовых однопериодных волн λmax = 300 мкм. kx – пространственная частота.2

 

 

___________

1. Drozdov А.А., Kozlov S.А., Sukhorukov A.A., Kivshar Yu.S. Self-phase modulation and frequency generation with few-cycle optical pulses in nonlinear dispersive media // Physical Review A. 2012. V. 86. N 5. P. 053822-10.

2.  Drozdov А.А., Sukhorukov A.A., Kozlov S.А. Spatio-temporal dynamics of single-cycle optical pulses and nonlinear frequency conversion // Int. J. Mod. Phys. B. 2014. V. 28. N 12. P. 1442007-10.

 

Дроздов Аркадий Анатольевич, к.ф.-м.н., инженер-исследователь


Экспериментальные исследования фотонного эха в наноразмерных пленках

Основное направления деятельности - экспериментальные исследования по двухфотонному возбуждению фемтосекундного сигнала первичного фотонного эха в полупроводниковой пленке оксида цинка наноразмерной толщины (100, 600 и 800 нм) на квантовом переходе, соответствующем 400 нм, при комнатной температуре. Фотонное эхо наблюдалось на свободных экситонах. Регистрация эхо сигнала, частично ослабленного за счет рассеяния на оптических фононах, осуществлялась на длине волны 800-840 нм. Обнаружен наноптический эффект снижения значения времени необратимой поперечной релаксации среды Т2 с уменьшением толщины пленки. Установленный факт связан, во-первых, со структурной особенностью исследуемых пленок и, во-вторых, с уменьшением интенсивности продольных взаимодействий возбужденных частиц по мере уменьшения толщины пленки.

 

1.      Popov I.I., Vashurin N.S., Putilin S.E., Sidorova V.T., Stepanov S.A., Sushentsov N.I.Signals of the femtosecond photon echo in inorganic films and their recording. Physics of Wave Phenomena. 2013. Т. 21. № 1. С. 38-40.

2.      Попов И.И., Вашурин Н.С., Путилин С.Э., Степанов С.А., Сидорова В.Т., Сушенцов Н.И. Фотонное эхо в однослойных и трехслойной полупроводниковых пленках различной наноразмерной толщины и исследование их свойств. Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2014. Т. 78. № 2. С. 229.

 

Путилин Сергей Эдуардович, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник


Вынужденное комбинационное рассеяние

 

Основное направления деятельности - численное и экспериментальное исследование вынужденного комбинационного рассеяния в сжатых газах и кристаллах. Применение ВКР для спектральной и временной оптической селекции сигналов. 
 
Макаров Евгений Александрович

ТГц имаджинг и голография

 

Создание новых методов терагерцового имаджинга и применения его в научных и технических задачах
 Рис. Восстановление фазового с градиентным рельефом методом импульсной терагерцовой голографии с разрешением во времени
 
Петров Николай Владимирович, к.ф.-м.н.; Куля Максим, аспирант