Конференции

67-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 время проведения:  01.04.2025 - 02.04.2025 в 10:00 

Место проведения: Москва, ул. Менжинского д.40; Фрязино, площадь Введенского д.1 корп 2.

  • Исследование обратимых и необратимых тепловых изменений коэффициентов перекачки многомодового излучения в световодах с боковой накачкой

    Современные лазерные технологии играют важную роль в научно-техническом прогрессе, находя применение в промышленности, медицине, телекоммуникациях и исследованиях. Особенно активно за последние 30 лет развиваются волоконные лазеры.

    Эффективность перераспределения накачки определяет длину волокна и КПД лазера. В процессе генерации волокно нагревается из-за перераспределения энергии и поглощения в оболочке, а эффективность перекачки излучения между световодами зависит от температуры.

  • Спектры комбинационного рассеяния магнитооптической керамики оксида эрбия, допированной лантаном

    Магнитооптическая керамика - материал с уникальными свойствами, использующийся для создания оптических затворов в лазерах. Метод спектроскопии комбинационного рассеяния света позволяет исследовать состав  и микроструктуру магнитооптической керамики, что необходимо для оптимизации методов её производства. Авторами были получены спектры комбинационного рассеяия магнитооптич. керамики 7%La:Er2O3 и оценены относительные напряжения расяжения  в разных точках исследуемого образца.

  • Волоконный ВКР-усилитель непрерывного одночастотного излучения 1650 нм ваттной мощности

    В результате усиления задающего сигнала DFB-лазера мощностью 3 мВт в ВКР-усилителе была получена, насколько известно авторам, рекордная выходная мощность 3 Вт непрерывного одночастотного сигнала на 1650 нм.

  • Генерация второй гармоники лазерного инфракрасного излучения в кристалле литий-натриевого молибдата с использованием схемы компенсации сноса необыкновенного луча

    В настоящей работе получена эффективная генерация второй гармоники пикосекундного лазерного излучения с длиной волны 1030 нм в кристалле литий-натриевого молибдата. Использование схемы компенсации сноса необыкновенного луча позволило получить эффективность преобразования 12,5%, что является рекордным значением в истории исследований данного материала на текущий момент.

  • Применение подходов глубокого обучения в анализе данных трехмерной оптической когерентной томографии для диагностики иммуноопосредованных заболеваний кожи

    В настоящей работе исследуется возможность автоматизированной постановки диагноза для пациентов с подозрениями на иммунноопосредованные кожные заболевания с помощью анализа данных трехмерной оптической томографии методами компьютерного зрения. Демонстрируется достижение значений специфичности и чувствительности предсказания степени поражения кожи, превышающих 0.8.

  • Экспериментальное исследование коэффициентов перекачки многомодового лазерного излучения в двойных волокнах со световодами разного диаметра
    В работе проведено исследование эффективности перераспределения многомодового излучения накачки в двойном волокне с несимметричной геометрией двух световодов, сделанном по технологии DSCCР, в зависимости от температуры. Экспериментально было обнаружено, что при температуре выше 100 ºС коэффициенты перекачки начинают снижаться, а при 120-140 ºС падают в 2-3 раза по сравнению со значением при комнатной температуре. Также было исследовано волокно с активным световодом.
  • Численное моделирование узкополосного интегрального оптического фильтра для системы квантового распределения ключа на боковых частотах

    В рамках данной работы приводятся результаты моделирования спектрального интегрального фильтра на основе каскада из кремниевых микрокольцевых резонаторов для системы квантового распределения ключа (КРК) на боковых частотах, интегрированной на фотонно-интегральные схемы (ФИС). Проводится анализ передаточной функции через формализм теории связанных мод и сравнение с другими возможными реализациями интегральных фильтров. Приведены результаты поддержания резонансных частот нагревательными элементами

  • Анализ теоретической модели влияния нелинейных эффектов на формирование оптического шума при распространении оптического сигнала по волокну

    В работе представлено сравнение существующей теоретической модели с экспериментальными данными, полученными на волоконно-оптической линиии связи протяженностью 1000 км, и продемонстрировано расхождение значений оптического отношения сигнал-шум при различных канальных мощностях при малом числе оптических пролетов.

  • Метод модуляционной пьезорезонансной лазерной калориметрии для исследования оптического разрушения кристалла дигидрофосфата калия

    Недавно предложенный модуляционный метод пьезорезонансной лазерной калориметрии (ПРЛК) был использован для исседования кристалла дигидрофосфата калия (KDP) под воздействием лазерного излучения длиной волны 1940 нм, приводящему к образованию трещин вблизи поверхности кристалла.

    Полученные результаты показывают, что измеряемая модуляционным методом кинетика мощности поглощенного излучения несёт информацию о процессе оптического разрушения, и может применяться для его контроля и исследования.

  • Волоконный лазерный источник с пассивной модуляцией добротности, работающий в импульсном и не-прерывном режимах

    В данной работе мы демонстрируем модификацию полностью волоконного лазера с пассивной модуляцией добротности и усиления с оптимизированными параметрами вложенных в друг друга лазерных резонаторов для работы как в непрерывном, так и в импульсном режимах лазерной генерации. 

    Для бурно развивающейся отрасли металлообработки, реализация такого устройства представляется актуальной. Например, функции сварки и очистки металла могут быть реализованы в одном приборе.

  • Исследование зависимости тепловых искажений фазы от времени в кристалле тербий-галлиевого граната

    В данной работе исследуются тепловые эффекты, возникающие в кристалле тербий-галлиевого граната (TGG) под воздействием лазерного излучения. Основное внимание уделяется динамике изменения фазы излучения и формированию тепловых линз в кристалле TGG при его нагреве. Проводится анализ зависимости фазовых искажений и параметров тепловых линз от времени нагрева.

  • Физическая и математическая модель разогрева биологических тканей для задач лазерной коагуляции

    В данной работе сравниваются температурные профили, полученные при физическом и математическом моделировании разогрева венозного канала под воздействием лазерного излучения. Температура измеряется с помощью волоконной брэгговской решетки. Результаты физического и математического моделирования качественно совпадают.

  • Теоретическая разработка и экспериментальная реализация одновременно трёх свёрточных фильтров на интегрально-оптическом чипе для ускорения свёрточных нейронных сетей

    В данной работе на трёх длинах волн (910, 945 и 980 нм) был откалиброван четырёхканальный интерферометр. С помощью 9 управляемых параметров на интерферометре было запрограммировано унитарное преобразование эквивалентное операции свёртки входного изображения одновременно с тремя фильтрами 2x2. Была проведена симуляция эксперимента по свёртке изображения с помощью интегрально-оптического чипа и последующему обучению нейронной сети в задаче классификации изображений MNIST.

  • Формирование трехмерных структур методом двухфотонной полимеризации для создания фотонных кристаллов на основе йодноватой кислоты

    С помощью технологии двухфотонной фемтосекундной полимеризации изготовлены варианты периодических микроструктур. Напечатаны микроканалы с диаметром отверстий полтора микрометра с возможностью протекания йодноватой кислоты внутрь микроканалов. Конструкции созданы для формирования функциональной фотоннокристаллической структуры для преобразования излучения во вторую гармонику. Проведено предварительное оптическое и SEM исследование.

  • Исследование кривых спектрального и температурного синхронизмов при генерации второй оптической гармоники в оптическом волокне

    Продемонстрировано, что модель (Антонюк, 2001) предсказывает асимметрию и смещение оптимальной длины волны синхронизма при записи решётки в ОВ. Показано, что направление и форма асимметрии сходны с экспериментальными результатами.

  • Контролируемый транспорт света в фотонном конверторе

    Используя метод связанных мод, теоретически изучены эффекты распространения света в однофтонном конверторе, состоящем из пяти бесконечных параллельных масивов  идентичных одномодовых полубесконечных сoupler-resonator волноводов с одинаковым периодом. Подучены точные аналитические решения для амплитуд распространяющихся мод, позволяющие точно предсказать возникновение эффекта локализации света, распространяющееся без поперечной дифракции вдоль всего конвертора.

  • Исследование времени образования лазерно-индуцированных кавитационных пузырьков в воде
    Исследование направлено на изучение пороговых характеристик образования лазерно-индуцированных кавитационных пузырьков в воде. Был проведён эксперимент по измерению времени до появления пузырьков при различной подводимой мощности в диапазоне 4-10 Вт на длине волны 1.5 мкм. Было проведено моделирование разогрева воды без учёта фазовых переходов в COMSOL Multiphysics, которое показало существование механизма запасания энергии.
  • Исследование характеристик двухпроходных импульсных волоконных усилителей, легированных ионами Yb

    Эффект самовозбуждения чрезвычайно пагубен для приборов, так как поломка одного волоконного блока может потребовать сложного ремонта, затрагивающего всю конструкцию. В связи с этим, определение предельных характеристик усилителя, в том числе, порога самовозбуждения является важной задачей. В данной работе сравниваются характеристики усилителей с одинарным и двойным проходами.

  • Построение предсказательной модели морфологии лазерных абляционных колонок на основе алгоритмов машинного обучения

    В работе предлагается использовать методы машинного обучения для предсказания глубины и диаметра абляционных колонок, при известных параметрах излучения: мощности импульса и его длины.

    В эксперименте применялся тулиевый лазер (1940нм), а колонки создавались в желатиновом желе.

    Результаты продемонстрировали эффективность применения методов машинного обучения: модель показала малую ошибку при предсказании параметров абляционной колонки, а именно 4% при опеделении её диаметра и 30% - глубины.

  • Разработка технологии формирования гребенчатых волноводов для фотонных интегральных схем на основе интерферометров Маха-Цендера

    В работе представлена технология формирования интегральных кремниевых волноводов пленарной и Т-образной формы. Благодаря высокому уровню совмещения отдельных фотонных элементов удалось снизить оптические потери на ввод/вывод излучения вдвое. 

  • Генерация 100-эВ когерентного излучения в режиме сильного взаимодействия малопериодного ИК лазерного излучения с газовой струёй

    В работе представлена реализация метода нелинейно-оптической компрессии фемтосекундного лазерного импульса ИК диапазона, используемого для генерации гармоник высокого порядка в газовой струе. Показано, что сокращение длительности импульса позволяет расширить спектр гармоник в область 100 эВ. Данная работа является одним из шагов к созданию настольного источника когерентного рентгеновского излучения для спектроскопийных применений.

  • Разработка фотоакустического сенсора для детекции слабых сигналов in vivo

    Неинвазивное измерение концентраций аналитов в организме является перспективной областью. Одним из вариантов решения этой задачи может быть использование принципа фотоакустики, который позволяет проводить измерения в определенных слоях тканей. В данной работе описан разработанный нами прототип оптоакустического сенсора, с использованием которого был получен оптоакустический сигнал и проведены измерения уровня глюкозы крови in vivo, а также проведено сравнение с референсным анализатором.

  • Использование модуляционной пьезорезонансной лазерной калориметрии для измерения коэффициента оптического поглощения кристаллов ниобата лития на длине волны 3 мкм.

    Для измерения оптического поглощения кристалла на длине волны 3 мкм были измерены кинетики лазерного разогрева. Также была рассчитана кинетика коэффициента оптического поглощения.