Звіт по науково-дослідній роботі. Яценко Леонід Петрович. Дослідження квантових і когерентних оптичних процесів при дії лазерного випромінювання з керованими спектральними та часовими характеристиками на атоми, молекули, нано- та мікросистеми.

Реєстраційний номер

0217U004828, 0112U002608 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Дослідження квантових і когерентних оптичних процесів при дії лазерного випромінювання з керованими спектральними та часовими характеристиками на атоми, молекули, нано- та мікросистеми.

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Яценко Леонід Петрович,

Дата реєстрації

07-03-2017

Організація виконавець

Інститут фізики НАН України

Опис етапу

Об'єкт дослідження - атоми, молекули, атомне ядро і наночастинки в світловому полі, голографічні фазові гратки (ГФГ), оригінальний голографічний матеріал для їх виготовлення, нові методики та установки для прецизійного вимірювання оптичних параметрів ГФГ та компонент, що входять до їх конструкції, параметри джерела просторово когерентного суперконтинууму, біологічні тканини, напівпровідникові гетеро структури, лазери зі зсунутим за частотою зворотним зв'язком. Мета роботи - дослідження руху атомів, молекул і наночастинок у полі зустрічних хвиль, оцінка можливості збудження ядер торію у найнижчий збуджений стан (8 еВ) при двофотонному поглинанні, дослідження можливостей дальнометрії із застосуванням лазера зі зсунутим за частотою зворотним зв'язком (ЗЧЗЗ лазер), дослідження нового підходу до розв'язання задачі розпізнавання об'єктів, вдосконалення голографічного методу впорядкування наночастинок (НЧ) у нанокомпозиті, розробка методу прецизійної калібровки фазових голографічних граток для калібровки оптичних параметрів ГФГ, необхідних для використання в спектральних приладах та дисперсійних резонаторах лазерів, створення установки для прецизійної рефрактометрії у відбиваючому світлі, створення принципово нових, ефективних джерел широкосмугового випромінювання на основі фотонно-кристалічних волокон та демонстрація можливості їх застосування для багатоколірної голографії у фоторефрактивних середовищах. Методи дослідження - аналіз процесів резонансної взаємодії лазерного випромінювання з атомами і молекулами за допомогою моделювання хвильової функції методом Монте-Карло. Опис механічного руху атомів і молекул за допомогою рівнянь Ньютона. Застосування методу Монте-Карло для обчислення статистичних характеристик ансамблю частинок. Методи спектроскопії та голографії. Експериментальні методи із застосуванням існуючих та нових приладів та методик лазерної фізики, оптики та голографії, теоретичні та розрахункові методи досліджень на основі зв'язаних хвиль з використанням прикладних математичних програм. ІЧ спектроскопія, спектроскопія комбінаційного розсіювання, оптична спектроскопія, SEM мікроскопія. Результати - проведено аналіз двофотонних оптичних переходів в ядрі 229Th та показано перспективність такого методу збудження ядер. Розроблено метод отримання збудженого ізомерного стану 229Th на основі двофотонного поглинання для використання в якості стандартів частоти. Запропоновано метод утримування охолоджених атомів зустрічними світловими хвилями. Розроблено теорію створення оптичних пасток на основі адіабатичної взаємодії атомів з послідовностями зустрічних імпульсів великої площі. Розроблено сучасні системи для дальнометрії з використанням лазерів зі зсунутим за частотою зворотним зв'язком з інжекцією фазовомодульованого одночастотного випромінювання в резонатор для швидкісного вимірювання відстаней з мікронною точністю. Розвинуто наближену теорію дифракції та підсилення світлової хвилі у відбивній гратці при виконанні умови Брегга другого порядку. Отримано аналітичні вирази для визначення коефіцієнтів відбиття та пропускання, довжини хвилі генерації та міжмодової відстані. Виготовлено та досліджено два типи лазерів з розподіленим зворотним зв'язком на основі полімерних граток полімер - наночастинка: а) лазери з активованою лазерним барвником Бреггівською структурою та б) хвилеводні лазери з активованим планарним хвилеводом і зовнішнім Бреггівським резонатором, що забезпечує зворотний зв'язок. Досліджено спектрально-часову динаміку нестаціонарного поглинання полімерних плазмонних нанокомпозитів з хаотичним та впорядкованим розподілом наночастинок срібла, які утворюються в полімерній матриці з прекурсору металу. Розроблено та експериментально досліджено метод розпізнавання образів шляхом заміни об'єктів на однозначно пов'язані з ними синтезовані фазові об'єкти, що розраховані за допомогою ІФП алгоритму.

Опис продукції

Метод отримання збудженого ізомерного стану торію-229 на основі двофотонного поглинання для використання в якості стандартів частоти. Теорія створення оптичних пасток на основі адіабатичної взаємодії атомів з послідовностями зустрічних імпульсів великої площі. Розробка сучасних систем для дальнометрії з використанням лазерів зі зсунутим за частотою зворотним зв'язком з інжекцією фазовомодульованого одночастотного випромінювання в резонатор. Теорія дифракції та підсилення світлової хвилі у відбивній гратці при виконанні умови Брегга другого порядку. Виготовлено лазери з розподіленим зворотним зв'язком з активованою лазерним барвником Бреггівською структурою та хвилеводні лазери з активованим планарним хвилеводом і зовнішнім Бреггівським резонатором, що забезпечує зворотний зв'язок. Метод розпізнавання образів шляхом заміни об'єктів на однозначно пов'язані з ними синтезовані фазові об'єкти, що розраховані за допомогою ІФП алгоритму.

Автори роботи

Єжов Павло Валентинович
Войцехович Валерій Степанович
Гринь Володимир Олександрович
Качалова Наталія Михайлівна
Кохтич Людмила Миколаївна
Литвинов Олексій Миколайович
Лямець Олександр Костянтинович
Мамута Олександр Дмитрович
Романенко Віктор Іванович
Смірнова Тетяна Миколаївна
Тихонов Євген Олександрович
Ходаковський Володимир Михайлович
Ходько Аліна Андріївна
Хоменко Вадим Володимирович
Яценко Леонід Петрович

Додано/оновлено в НРАТ

2020-04-02