Конференции

64-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.

  • Плотность биполяритонных состояний при поляритонной бозе-эйнштейновской конденсации в фотонном кристалле

    Рассчитана плотность биполяритонных состояний при бозе-эйнштейновской конденсации поляритонов в фотонном кристалле. Показано, что фотонные кристаллы являются перспективными средами для генерации связанных поляритонных состояний.

  • Влияние процессов, протекающих в иттербий-эрбиевом волоконном усилителе, на эффективность его работы.

    Работа посвящена экспериментальному и теоретическому исследованию процессов up-conversion, energy-transfer, кластеризации ионов в усилителе на основе активного маломодового волокна, легированного ионами иттербия и эрбия.

  • Радиочастотная импедансная спектроскопия биологических тканей в процессе однородного разогрева лазерным излучением

    В работе представлена новая методика измерения температурной зависимости электрических свойств биологических тканей, основанная на однодродном разогреве образца с помощью оптического излучения. Использование в связке эквивалентной электрической схемы для импеданса ткани и представления Аррениуса для процесса деградации позволяет получить такие важные параметры кинетики разогрева, как критическая температура и энергия активации.

  • Численное моделирование изменения электрических свойств биологических тканей под действием локального разогрева лазерным излучением

    В работе представлена математическая модель, описывающая изменение радиочастотных электрических свойств биотканей в процессе нагрева лазерным излучением.

    Задача решается в 4 этапа: стационарная задача распространения излучения решается в диффузном приближении; задача распределения электрических потенциалов решается в фурье представлении; нестационарная задача теплопроводности решается с учетом оптических источников тепла; рассчитываются изменение свойств ткани при разогреве с учетом деградации.

  • Модель отражения оптического излучения от поверхности биологической ткани реализованной на основе двумерного процесса фрактального Броуновского движения

    Представлена численная модель диффузного отражения гауссова пучка от поверхности биологической ткани. Двумерное фрактальное броуновское движение с индексом Херста H и параметром масштаба σ использовалось для моделирования рельефа поверхности ткани. Для поверхностей, описываемых фиксированными значениями σ и H (одно из них соответствует поверхности плода банана) угловые распределения интенсивности отраженного излучения рассчитывались с использованием интеграла Кирхгофа. 

  • Когерентное возбуждение фононов в GaAs электромагнитными импульсами

    Квантовый гармонический осциллятор – уникальная физическая модель, у которой временная динамика ее эволюции при взаимодействии с возмущением произвольной величины может быть аналитически описана вне рамок теории возмущений.

    В данной работе исследуются особенности возбуждения квантового осциллятора «скорректированным» гауссовским импульсом на примере поперечных оптических фононов в GaAs.

  • Исследование поглощения мощного поляризованного лазерного излучения на длинах волн 1070 нм и 532 нм в нелинейно-оптических кристаллах трибората лития

    Данная работа посвящена измерению коэффициентов оптического поглощения и рассеяния нелинейно-оптических кристаллов трибората лития LiB3O5 (LBO) при воздействии непрерывного поляризованного ИК лазерного излучения на длине волны 1070 нм мощностью до 300 Вт и импульсного поляризованного лазерного излучения на длине волны 532 нм средней мощностью до 50 Вт.

  • Измерения малых коэффициентов оптического рассеяния в нелинейно-оптических кристаллах

    Методами пьезорезонансной лазерной калориметрии и интегрирующих сфер измерены коэффициенты оптического рассеяния нелинейно-оптического кристалла LBO на длинах волн излучения 532 нм и 1070 нм, а также кристалла PPLN на длине волны излучения 3 мкм. В кристалле PPLN обнаружена анизотропия рассеяния: согласно результатам измерений, от 75% до 85% мощности рассеянного излучения распространяется вперёд под углами менее 50 мрад к оси распространения лазерного пучка. 

  • Измерение кинетики однородного разогрева биологических тканей при воздействии лазерного излучения

    В работе представлено описание экспериментального стенда, с помощью которого производился однородный разогрев биологических тканей. Также проведено измерение кинетики однородного разогрева и спектральной зависимости импеданса при воздействии оптическим излучением.

  • Зависимость от оптической мощности диаметра перетяжки пучка излучения при генерации разностной частоты на длине волны 3 мкм в кристалле с регулярной доменной структурой

     Объектом исследования в данной работе являлся генератор разностной частоты излучений накачки на длине волны 1030 нм и затравки на длине волны 1560 нм в нелинейно-оптическом кристалле ниобата лития РДС структурой. Исследовались причины изменения размера перетяжки лазерного пучка в условиях генерации холостой волны при изменении выходной мощности, а также выявлялись оптические элементы, ответственные за неё.

  • Математическое моделирование распространения оптического излучения в биологических тканях в условиях регистрации подвижными интегрирующими сферами

    Одним из способов экспериментального определения оптических свойств биологических тканей является метод интегрирующих сфер. Для того, чтобы повысить информативность измерений, было предложено использовать метод подвижных интегрирующих сфер. В данной работе проведено численное моделирование распространения излучения в условиях регистрации рассеянного излучения подвижными и неподвижными интегрирующими сферами с добавлением случайных ошибок, симулирующих экспериментальные погрешности.

  • Катодолюминесценция алюмомагниевой шпинели с активатором Ce3+ и Er3+, синтезированной радиационным методом

    Изучены спектры катодолюминесценции керамики алюмомагниевой шпинели «чистой» и активированной ионами Ce3+ и Er3+, синтезированной радиационным методом. Установлено, при воздействии электронного пучка на образцы АМШ возбуждается свечение примесных ионов Cr3+, Mn2+ а также нескольких типов “собственных” центров свечения. Добавление редкоземельных элементов  к шпинели во время синтеза привело к получению керамики с более высокой интенсивностью катодолюминесценции.

  • Проявление плазмон-экситонного взаимодействия красителя метиленового голубого и наночастиц Au/SiO2 в нелинейно-оптическом отклике

    В данной работе исследуются нелинейно-оптические свойства молекул тиазинового красителя метиленового голубого (MB+), находящихся в ближнем поле сферических наночастиц золота, покрытых оболочкой из диоксида кремния (НЧ Au/SiO2). С помощью метода Z-сканирования обнаружено усиление обратного насыщенного поглощения, характерного для красителя MB+ в присутствии наночастиц золота, под воздействием импульсов второй гармоники лазера YAG:Nd3+ с длиной волны 532 нм (10 нс).

  • Качественный спектральный анализ волос человека методом фемтосекундной лазерной искровой спектроскопии

    Исследование возможностей использования лазерных импульсов фемтосекундной длительности при анализе волос человека методом лазерно-искровой спектроскопии.

  • Термодинамика пассивных оптических волокон с металлической спиралью при распространении лазерного излучения

    В данной работе были исследованы тепловые эффекты в пассивных оптических кварцевых световодах с оболочкой в виде металлической спирали. Предложена модель разогрева таких волокон при прохождении лазерного излучения. На основе полученных результатов предложен метод измерения оптической мощности волоконных лазеров.

  • Концепция эквивалентной температуры нелинейно-оптических кристаллов в условиях градиента температуры

    Понятие эквивалентной температуры материалов используется в лазерной физике для измерения их коэффициентов оптического поглощения и теплообмена с воздухом. На основе экспериментальных результатов и математического моделирования была показана связь между эквивалентной и термодинамической температурой образцов в условиях неоднородного распределения температуры

  • Измерение коэффициента оптического поглощения кристаллов трибората лития при воздействии мощного лазерного излучения при помощи генератора Пирса .

    В работе проведено измерение коэффициента оптического поглощения в кристалле трибората лития (LBO) при воздействии мощного лазерного излучения. Показана применимость метода, основанного на применении автогенератора в условиях воздействия на кристалл мощного лазерного излучения, проведено сравнение с результатами классического метода пьезорезонасной лазерной калориметрии.

  • Влияние излучения с длиной волны 1,56 мкм на эффективность четырехволнового смешения компонент спектрального диапазона 1 мкм в маломодовом волокне

    В работе произведено экспериментальное исследование эффекта четырехволнового смешения в маломодовом волокне на длине волны 1,03 мкм в отсутствие и при наличии излучения затравки на длине волны 1,56 мкм.

  • Применение тринарных фотонных кристаллов для аппроксимации структур с непрерывным распределением показателя преломления

    В данной работе были исследованы оптические свойства одномерного симметричного тринарного фотонного кристалла при различных параметрах и возможность его применения для аппроксимации непрерывных гармонических фотонных кристаллов

  • Модификация нелинейно-оптических свойств квантовых точек Zn0.5Cd0.5S в присутствии плазмонных наночастиц Ag

    Работа содержит результаты исследования спектральных и нелинейно-оптических свойств квантовых точек (QDs) Zn0.5Cd0.5S в условиях гибридной ассоциации с плазмонными наночастицами серебра (Ag NPs). Нелинейно-оптический отклик исследовался методом Z-сканирования при воздействии 10-наносекундных импульсов третьей гармоники лазера YAG:Nd3+ с длиной волны 355 нм.

  • Радиочастотная спектроскопия суспензии хлорелл в процессе их жизнедеятельности
    • В рамках работы был разработан уникальный экспериментальный стенд для культивации и измерения электрических импедансов биологических объектов на примере одноклеточных зеленых водорослей Chlorella vulgaris (хлорелл), позволяющий поддерживать температуры и контролировать режим облучения. Разработанный стенд может быть использован для дальнейшего изучения биологи­ческих сред методом РЧ спектроскопии для детального анализа жизнедеятельности.

  • Исследование влияния процесса заморозки на оптическое поглощение и рассеяние лазерного излучения мякотью картофеля

    В данной работе при помощи метода подвижных интегрирующих сфер были исследованы оптические свойства тканей клубня картофеля свежего и прошедшего цикл заморозки-разморозки.

  • Оптимизация двухкаскадной генерации излучения с длиной волны 3 мкм в кристалле PPLT

    Наличие линий поглощения у воды и органических соединений в спектральной области вблизи 3 мкм открывает возможности для применения излучения с данной длиной волны в биологии и медицине. Целью данной работы является экспериментальная и численная оптимизация параметров излучения накачки для преобразователя с двумя каскадами в одном кристалле PPLT.

  • Особенности сквозной лазерной перфорации пористой алюмосиликатной керамики

    В данной работе, на основе качественного анализа экспериментальных данных по лазерной перфорации композиционной высокопористой керамики, рассматривается модель, позволяющая определить вклад различных теплофизических процессов, определяющих специфику формирования отверстия. К ним относятся не только хорошо известные для металлов и плотных керамик процессы нагрева, плавления, абляции и выброса жидкой фазы из отверстия давлением паров, но и ряд других, специфичных именно для данного материала.

  • Лазер на основе монокристалла CH3NH3PbI3

    Галогенидные перовскиты могут быть использованы в качестве усиливающей среды в лазерах. В данной работе демонстрируется случайная генерация в монокристалле MAPbI3. Микротрещины в образце позволяют наблюдать генерацию при Т = 30 К и импульсное возбуждение с частотой повторения 80 МГц.

  • Анализ работы волоконно-брэгговской решётки

    Оптические датчики различных физических величин на основе брэгговских решеток получили широкое распространение и активно используются в различных областях промышленности для решения многих технических задач. Общий принцип работы датчиков основан на изменении длины волны Брэгга под влиянием внешних воздействий.

  • Исследование взаимодействующих оптических мод в микрорезонаторе на основе одномерного фотонного кристалла.


    В работе была изучена возможность использования микрорезонаторов на основе одномерных фотонных кристаллов, содержащих lnGaAs - квантовые точки, в качестве элементов квантовых устройств.
    С помощью полученных спектральных данных проведен расчет коэффициента оптического взаимодействия (скорости фотонного перескока) микрорезонаторов. Показано, что увеличение количества отверстий между дефектными областями фотонного кристалла приводит к резкому падению коэффициента оптического взаимодействия.

  • Математическое моделирование тепловой линзы в кристалле фторида кальция, легированном ионами иттербия

    В работе было произведено численное моделирование распространения излучения через кристалл фторида кальция, легированного активными ионами и предложен способ учёта безызлучательных процессов при моделировании разогрева кристалла.

  • Обратное рассеяние инфракрасного излучения слоистыми биосистемами

    В работе выполнено численное моделирование обратного рассеяния ИК излучения двухслойными  биомоделями, в том числе системой «череп-мозг». Проведено сравнение двух алгоритмов численного моделирования. Произведена оценка значения интенсивности обратного излучения в зависимости от различных оптических параметров излучения, а также от толщины слоёв и расстояния между источником и приёмником излучения