65-я Всероссийская научная конференция МФТИ

65-я Всероссийская научная конференция МФТИ

Список разделов ФЭФМ - Секция фотоники

Секция посвящена проблемам лазерной физики, нелинейной оптики, био- и радиофотоники. В частности, работам по волоконной оптике, по новым источникам лазерного излучения и по исследованию взаимодействия лазерного излучения с веществом, в том числе с биологическими тканями.


Формат проведения: очно-дистанционный

Дата и место проведения: 05 - 06 апреля 2023г. в 10:00 часов, 05 апреля - г. Фрязино, площадь им. Академика Б.А. Введенского д. 3, стр. 5, к.327, 06 апреля - онлайн.

  • Возбуждение стоячих спиновых волн третьего и четвертого порядка в магнитной плёнке при помощи фемтосекундных лазерных импульсов

    Основной целью  работы является изучение физических принципов и экспериментальная демонстрация возбуждения стоячих спиновых волн в однородных магнитных плёнках за счет обратного магнитооптического эффекта Фарадея.

  • Оптическая связь межслоевых экситонов в тонких пленках с резонансными кремниевыми наноструктурами

    В данной работе была исследована интеграция экситонных излучателей в пленках InSe с резонансными волноводными структурами, состоящими из полосковых кремниевых волноводов с центральной частью в виде цепочки кремниевых нанодисков.

  • Исследование вынужденного комбинационного рассеяния в оптических волокнах с металлической спиралью.

    В данной работе мы предлагаем использовать волокна с металлической спиралью для контроля их температуры в процессе вынужденного комбинационного рассеяния лазерного излучения, а также для локального исследования процесса ВКР путем измерения электрического сопротивления спирали. Предложена математическая модель разогрева таких волокон при генерации стоксова излучения с учетом размена квантов и рассеяния излучения, которая подтверждена экспериментально для волоконного ВКР-лазера.

  • Генерация второй гармоники излучения ближнего ИК–диапазона в маломодовых германосиликатных оптических волокнах

    Исследованы основные характеристики генерации второй гармоники излучения ближнего ИК-диапазона в германосиликатных оптических волокнах в том числе в связи с её влиянием на параметрическую генерацию излучения среднего ИК-диапазона в кристалле ниобата лития. Обсуждается эффективность механизма подавления генерации второй гармоники,  основанного на периодическом изменении длины волны накачки.

  • Определение характеристик многомодовых волоконных брэгговских решеток на основе спектра отражения излучения

    Результаты численного моделирования с использованием уравнений теории связанных мод демонстрируют, что по спектру отражения многомодовой волоконной брэгговской решетки можно определить модовый состав отражающегося излучения. Это позволят использовать многомодовые волоконные брэгговские решетки в качестве модового анализатора.

  • Оптический когерентный томограф с усилением отраженного от исследуемого объекта излучения

    Исследуется возможность реализации схемы оптического когерентного томографа с усилением отраженного от исследуемого объекта излучения.

  • Исследование порога лазерной генерации на конических модах одномерных фотонных кристаллов

    В данной работе была теоретически исследована связь между порогом лазерной генерации, плотностью фотонных состояний и локализацией поля в одномерных фотонных кристаллах при внеосевой лазерной генерации. Было показано, что для s-поляризации наблюдается сильная корреляция между соотношением порогов и локализацией двух краевых мод. Результаты данной работы могут быть использованы для оптимизации лазеров на основе одномерных фотонных кристаллов как при нормальной, так и при внеосевой генерации.

  • Поляризованная люминесценция фосфоросиликатных стёкол, легированных висмутом

    Получены степени поляризации люминесценции фосфоросиликатных стёкол, легированных висмутом, представляющих из себя заготовки, изготовленные методом MCVD, для вытягивания световодов, в которых наблюдается лазерная генерация.

    Степень поляризации люминесценции в области 1320 нм при возбуждении на длине волны 1240 нм оказалась наибольшей и составила ~ 19%. При возбуждении на 762 нм степень поляризации снизилась до ~ 0%, а при накачке на длинах волн 468 и 425 нм составила ~ 6 и 7% соответственно.

  • Использование радиочастотного автогенератора для контроля температуры нелинейно-оптических кристаллов во время процессов преобразования частоты.

    В схемах оптического преобразования частоты зачастую необходима стабилизация температуры используемого нелинейно-оптического кристалла. Обычно температура кристалла измеряется косвенно, с помощью внешнего термодатчика. Изменение частоты пьезоэлектрического резонанса позволяет следить непосредственно за температурой кристалла в процессе преобразования, а удобным способом определения частоты резонанса кристалла является его включение в цепь обратной связи радиочастотного автогенератора.

  • Использование генератора Пирса для измерения порога оптического разрушения кристалла ниобата лития

     В работе предложен метод определения порога оптического пробоя нелинейно оптического кристалла ниобата лития. Метод основан на измерении изменения поглощения в образце с помощью пьезорезонансной лазерной калориметрии с использованием генератора Пирса.

  • Термооптические свойства одномодовых и многомодовых пассивных оптических волокон с металлической спиралью под действием лазерного излучения.

    Исследован разогрев проходящим лазерным излучением традиционных кварцевых волоконных световодов с полимерным покрытием, на которые намотана внешняя медная спираль. Показано, что мощность проходящего излучения может быть определена путем измерения электрического сопротивления металлической спирали. Дан анализ механизмов потерь в волокнах с металлической спиралью, предложена модель разогрева таких волокон лазерным излучением.

  • Исследование зависимости эффективности перекачки многомодового излучения в волокнах с боковой накачкой от температуры

    В работе исследуется зависимость эффективности перекачки оптического излучения в волокнах с боковой накачкой от температуры. Такие волокна используются для изготовления волоконных лазеров, где вследствие квантового дефекта происходит сильный разогрев волокна. Снижается эффективность перекачки вследствие изменения разницы показателя преломления между волноведущим полимером и световодом, или возможного нарушения оптического контакта волокон. От этого зависит необходимая длина волокна и КПД лазера.

  • Изготовление высокодобротных аморфных и кристаллических микрорезонаторов с модами типа шепчущей галереи для среднего ИК-диапазона

    В работе описан процесс изготовления и характеризации высокодобротных микрорезонаторов с модами типа шепчущей галереи для среднего ИК-диапазона из аморфного стекла ZBLAN и кристаллического германия. Добротность микросферических резонаторов из ZBLAN ((5.4±0.4)·108) измеренная на длине волны 1.55 мкм определяется материальными потерями. Для микрорезонатора из германия была получена рекордная величина добротности (Q = (2.92 ± 0.30) 107) на длине волны 2.68 мкм.

  • Исследование влияния структуры одномерных фотонных кристаллов с дефектом на характеристики оптических датчиков на их основе

    В данной работе были исследованы различные структуры оптического сенсора на основе фотонного кристалла с дефектным слоем. Рассмотрены 4 типа дефектных фотонных кристаллов с различным расположением слоев внутри идеальных фотонных кристаллов и их влияние на характеристики сенсора. Изучено влияние толщины дефектного слоя на чувствительность и амплитуда дефектной моды.

  • Анизотропия фотолюминесценции в гибридных наноструктурах на основе нитевидных нанокристаллов фосфида галлия и тонких слоев дихалькогенидов переходных металлов

    Данная работа направлена на исследование оптических свойств гибридной структуры на основе тонкого слоя дисульфида модибдена (MoS2) и ННК фосфида галлия (GaP). Структуры исследовалась методами микроспектроскопии комбинационного рассеяния (КР) и фотолюминесценции (ФЛ) при комнатной температуре. Благодаря совмещению излучательных свойств тонких слоёв TMDC и волноводных свойств полупроводниковых ННК была получена анизотропная фотолюминесценция.

  • Исследование пространственного распределения показателя поглощения мощного лазерного излучения на длинах волн 1070 нм и 1907 нм в буле нелинейно-оптического кристалла трибората лития

    С применением метода пьезорезонансной лазерной калориметрии измерено пространственное распределение показателя поглощения мощного лазерного излучения с длинами волн 1070 нм и 1907 нм в буле нелинейно-оптического кристалла
    трибората лития (LBO).

  • Анализ кинетики радиочастотного импеданса биологических тканей при однородном разогреве лазерным излучением

    В работе показан альтернативный метод обработки данных для восстановления параметров Аррениуса на основе измерения кинетики РЧ импеданса при однородном разогреве лазерным излучением. Данный подход значительно упрощает анализ данных за счет ухода от аппроксимации интегральной функцией и может быть использован в дальнейших исследованиях.

  • Определения коэффициентов оптического затухания рассеивающих сред на основе результатов измерений методом подвижных интегрирующих сфер

    Распространение излучения внутри изотропной среды без неупругого рассеяния описывается основным уравнением переноса излучения. На этом уравнении при помощи метода подвижных интегрирующих сфер формулируется обратная задача (ОЗ), возвращающая коэффициенты поглощения, рассеивания и анизотропии рассеивания среды. Оптимизация решения ОЗ идет по трем параметрам. В работе представлен метод сокращения количества параметров оптимизации, основанный на предварительном вычислении коэффициента ослабления.

  • Измерение коэффициента оптического рассеяния нелинейно-оптического кристалла фосфата бора

    В работе был измерен коэффициент оптического рассеяния в нелинейно-оптическом кристалле фосфата бора.

  • Математическое моделирование нестационарных уравнений Фурье и Каттанео при исследовании локального разогрева биологических тканей лазерным излучением

    В силу неоднородности структуры биологических тканей важно учитывать, что скорость распространения тепла конечна. Описание процессов теплопроводности теорией Фурье в таком случае некорректно. Для исследования локального разогрева биологических тканей лазерным излучением была предложена гиперболическая модель Каттанео теплопроводности. В данной работе проводится численное сравнение теории Фурье и гиперболической модели Каттанео.

  • Исследование вынужденного комбинационного рассеяния лазерного излучения в кварцевых световодах при неоднородном продольном разогреве

    В данной работе изучалась особенность генерации вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР) в волоконных лазерах, а также зависимости этого явления от температуры. Были исследованы порог и спектр ВКР и их зависимости от разогрева волокна, причем как от разогрева связанного с генерацией лазерного излучения, так и от дополнительного внешнего разогрева. В том числе изучалась зависимость порога от градиента температур вдоль волокна.

  • Измерение коэффициентов оптического рассеяния в кристалле литий-натриевого молибдата

    Работа посвящена измерению коэффициента оптического рассеяния кристаллов LNM на длине волны лазерного излучения 1030 нм.

  • Исследование оптических свойств фотонной молекулы на основе взаимодействующих микродисков

    Фотонные молекулы (ФМ), применяются для создания сегментированных волноводов и лазеров. Кроме того, они являются наноструктурами, которые могут обеспечить нелокальную связь между квантовыми точками - кубитами. Исследование оптических свойств ФМ и поиск оптимальных параметров ее компонентов является актуальным ввиду широкого спектра применения таких структур в приборах нанофотоники. В данной работе мы провели исследование оптических свойств ФМ, образованных двумя диэлектрическими микродисками.

  • Прецизионное измерение малых коэффициентов оптического поглощения кристаллов трибората лития на длине волны излучения волоконного лазера 1070 нм

    В работе измерены коэффициенты поглощения пяти кристаллов трибората лития (LBO) методом акусторезонансной лазерной калориметрии. Экспериментально показано, что температурные коэффициенты сдвига частот соответствующих пьезоэлектрических резонансов в аналогичных образцах совпадают в пределах погрешности. Это обстоятельство позволит ускорить  измерение коэффициентов  поглощения набора однотипных образцов.

  • Экстракорпоральное лечение отравления угарным газом, ускоренное оптическим излучением. Математическая модель физических процессов

    Производится математическое моделирования химических и физических процессов, происходящих в ECMO приборе при экстракорпоральном лечении отравления угарным газом реализованном на основе эффекта фотодиссоциации карбоксигемоглобина. Проверка модели проводится на основе экспериментальных данных, получаемых на приборе с простейшей геометрией. 

  • Измерение коэффициента оптического поглощения кристалла парателлурита методом акусторезонансной лазерной калориметрии

    Данная работа посвящена исследованию зависимости коэффициента поглощения кристалла TeO2 от интенсивности лазерного излучения на длине волны 1070 нм.

  • Методика изучения фазового профиля и тепловых эффектов в объемных брэгговских решетках

    В данной работе приводится методика измерения фазовых профилей с помощью алгоритма Герберга-Сакстона, а также её применение для изучения и диагностики записанных фазовых профилей пропускающих объемных брэгговских решеток, а также тепловых линз, образующихся в них. С помощью моделирования определен фазовый профиль, который необходимо записать на фазовую маску для получения flat-top пучка, после чего было проведено сравнение модели с экспериментом.

  • Физическое моделирование ретропульсии почечных камней при воздействии лазерного излучения с использованием аблирующих и неаблирующих образцов

    В работе исследуется явление ретропульсии камней при лазерной литотрипсии с использованием маятниковой схемы и двух типов образцов: аблирующего и неаблирующего. Такой выбор образцов позволит выяснить, какой вклад вносит каждая из причин возникновения ретропульсии: реактивная струя вследствие абляции и водные потоки, образующиеся в результате схлопывания пузыря, образованного путем поглощения излучения водой в зазоре между волокном и камнем.

  • Эффективность формирования люминесцирующих дефектов в кристаллах LiF при различных условиях фемтосекундного лазерного возбуждения

    Работа посвящена исследованию механизмов образования агрегатных центров окраски в кристаллах LiF под действием интенсивного фемтосекундного излучения титан-сапфирового лазера. Целью исследования являлось изучение эффективности (скорости) образования центров окраски в процессе облучения кристаллов фторида лития первой и второй гармониками фемтосекундного лазерного излучения. 

  • Исследование распространения потоков жидкости при схлопывании лазероиндуцированного пузыря

    В работе представлена экспериментальная методика для исследования образования лазероиндуцированных паровых пузырей и процесса ретропульсии при проведении операций по лазерной литотрипсии, основанная на визуализации потоков жидкости флуоресцентным красителем.

  • Сужение линии генерации лазеров, затянутых на высокодобротный микрорезонатор с модами шепчущей галереи

    Высокостабильные узкополосные лазеры являются важными и неотъемлемыми инструментами как для научных исследований, так и для создания востребованных промышленных устройств. Один из наиболее перспективных методов создания компактных узкополосных лазеров основан на эффекте затягивания частоты лазерного излучения модой высокодобротного микрорезонатора.