Search academic texts

Information × Registration Number 0825U002268, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 03-06-2025 popup.evolution o Title Dynamics of laser beams of the terahertz range with phase singularities Author Oleh Svystunov, popup.head Vyacheslav Maslov popup.opponent Alexandr Gribovsky popup.opponent Aleksandr Kogut popup.review Serhii Berdnyk popup.review Vyacheslav Khardikov Description Свистунов О. О. Динаміка лазерних пучків терагерцового діапазону з фазовими сингулярностями. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 105 – Прикладна фізика та наноматеріали (10 – Природничі науки). – Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна Міністерства освіти і науки України, Харків, 2025. Дисертаційна робота присвячена встановленню фізичних закономірностей просторової динаміки лазерних пучків безперервного ТГц-випромінювання у вільному просторі. Застосовано методи радіофізики та обчислювальної електродинаміки. Огляд літератури свідчить про зростаючий інтерес до вихрових ТГц-пучків, які поєднують орбітальний момент імпульсу та унікальні властивості, корисні для фундаментальних і прикладних задач. Існують два методи генерації вихрових пучків: перетворення хвильового фронту та безпосереднє збудження з використанням лазерів або середовищ. Вивчення поширення таких пучків у вільному просторі є важливим для розуміння стабільності структури хвильового фронту та їх взаємодії із середовищем. Фокусування вихрових пучків відкриває перспективи створення надщільних фокусів, світлових тунелів, фокусів з плоскою вершиною тощо — з можливістю застосування в біомедицині, спектроскопії, матеріалознавстві. У другому розділі на основі інтегралів Релея-Зоммерфельда отримано аналітичні вирази для опису непараксіальної дифракції мод діелектричного та металевого резонаторів терагерцового лазера зі спіральною фазовою пластиною (заряди n = 0, 1, 2). Виявлено, як змінюється інтенсивність та фазова структура пучків, збуджених різними модами. В третьому розділі дисертаційної роботи вперше отримано аналітичні вирази для опису компонент полів випромінювання у фокальній області лінзи для лазерного пучка, утвореного модами хвилевідного діелектричного та металевого резонаторів терагерцового лазера, у процесі їх взаємодії в вільному просторі зі спіральною фазовою пластиною. Показано, що введення фазової пластини призводить до зміни структури фокальної плями, збільшення її розміру та трансформації хвильового фронту зі сферичного у спіральний. Особливо це проявляється при зміні топологічного заряду. Четвертий розділ зосереджений на дослідженні структури пучків вищого порядку, сформованих комбінованими TE0n+EH2n та EН-1n+EH3n модами (n = 1, 2, 3) діелектричного резонатора терагерцового лазера. Показано зміщення максимумів інтенсивності при зростанні порядку та залежність форми фокусу від моди. Вихрові пучки з їх стабільністю при поширенні у вільному просторі є перспективними для створення систем бездротового зв'язку у терагерцовому діапазоні, забезпечуючи високу пропускну здатність і стійкість до перешкод. Дослідження фокусування терагерцових пучків, збуджених модами вищого порядку, сприяє появі передових технологій у таких галузях як медицина, комунікації, матеріалознавство, квантова фізика і криптографія, в тому числі у сфері нових методів кодування даних у квантових комунікаціях. Ключові слова: діелектричний хвилевідний резонатор, металевий хвилевідний резонатор, терагерцовий лазер, вихрові пучки, спіральна фазова пластина, комбіновані моди, неоднорідна поляризація, поширення випромінювання, гостре та помірне фокусування. Registration Date 2025-06-11 popup.nrat_date 2025-06-11 Close