Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0218U001238, 0117U001862 , Науково-дослідна робота Назва роботи Лазерні фемтосекундні філаменти в ізотропних та анізотропних середовищах: фундаментальні та прикладні аспекти. Назва етапу роботи Керівник роботи Блонський Іван Васильович, Дата реєстрації 26-01-2018 Організація виконавець Інститут фізики НАН України Опис етапу Об'єкти досліджень: кристалічний кремній, халькогенідні напівпровідникові стекла. Мета роботи: проект спрямований на вивчення механізмів взаємодії надкоротких світлових імпульсів з речовиною та їх практичного застосування. Метою роботи є знаходження загальних закономірностей просторово-часового і спектрального перетворення високоінтенсивних оптичних імпульсів фемтосекундної тривалості при їх розповсюдженні в прозорих керрівських середовищах в режимі філаментації та структурних пертворень, індукованих фемтосекундними лазерними імпульсами в конструкційних оптичних матеріалах. Методи досліджень: Вимірювання спектрально-просторових, люмінесцентних, поляризаційних і часових властивостей фемтосекундного лазерного випромінювання в філаментованому режимі. В роботі здійснено експериментальне дослідження динаміки філаментації та спектрального перетворення фемтосекундних лазерних імпульсів інфрачервоного діапазону з довжиною хвилі 1,55 мкм в кристалічному кремнії та склоподібних халькогенідних напівпровідниках. В процесі виконання роботи вперше створено експериментальну установку часороздільної мікроскопії, яка дозволяє здійснювати прямі виміри просторово-часового розподілу фемтосекундних лазерних імпульсів з довжиною хвилі 1,55 мкм при їх поширенні в оптичних матеріалах ІЧ діапазону. З використанням створеної експериментальної установки встановлено особливості просторово-часової трансформації фемтосекундного лазерного імпульсу при його розповсюдженні в c-Si а також плазмового каналу, утвореного в результаті двохфотонного поглинання збуджувального випромінювання в цьому напівпровіднику,а також в As2S3. Показано, що формування картини нестаціонарного пропускання в кристалічному кремнії визначається внесками плазмо-індукованої та керрівської зміни показника заломлення а також двохфотонного поглинання під дією фемтосекундного імпульсу збудження. Встановлено, що нелінійна взаємодія фемтосекундного лазерного випромінювання з матеріалом призводить до розширення спектральної смуги фемтосекундного променя збудження а також до генерації видимого випромінювання третьої гармоніки на довжині хвилі 0,515 мкм в с-Si та As2S3. Показано, що внесок керрівського механізму в загальну фазову самомодуляцію значно перевищує внесок плазмового механізму. Вперше спостережено генерацію інтенсивного видимого випромінювання третьої гармоніки на довжині хвилі 0,517 мкм в кристалічному кремнії та As2S3 і досліджено її кутовий розподіл. Вивченно структурні перетворення матеріалу, індукованих фемтосекундними лазерними імпульсами інфрачервоного діапазону в кристалічному кремнії та халькогенідному склі. Продемонстровано створення оптичних хвилеводів в об'ємі с-Si випромінюванням фемтосекундниого лазера з довжиною хвилі 1,5 мкм. Наскільки нам відомо, це перший звіт про 3D-керовану підповерхневу модифікацію с-Si за допомогою фемтосекундних лазерних імпульсів, а також перша демонстрація оптичних хвилеводів, записаних в с-Si ультракороткими лазерними імпульсами. Виходячі з результатів характеризації хвилеводів методом оптичної тіньографії та прямого введення світла встановлено, що різниця показника заломлення у хвилеводі та у немодифікованому кристалі дорівнює, відповідно 6 ? 10-4 та 3,5 ? 10-4. Діаметр хвилеводу за результатами вимірювань становить 20 мкм. У такий спосіб можна створити багаторівневі масиви функціональних хвилеводів у с-Si. Ми передбачаємо, що з подальшою оптимізацією параметрів лазера та сканування стане можливим створення додаткових інтегрованих оптичних елементів різної архітектури з контролем модуляції показника заломлення. Вважаємо, що новий метод лазерного запису буде використано в інтегральній 3D оптиці, кремнієвій фотоніці та в оптичній комунікації між мікросхемами. Результати, отримані під час виконання роботи будуть використані для вдосконалення методичної бази Центру колективного користування "Лазерний фемтосекундний центр" при Інституті фізики НАН України, а також у навчальному процесі студентів і аспірантів фізичних спеціальностей. Установка часороздільної мікроскопії ІЧ діапазону буде використана для проведення досліджень нелінійних оптичних властивостей конструкційних ІЧ матеріалів. Експериментальні дані щодо просторово-часової трансформації фемтосекундних лазерних імпульсів ІЧ діапазону при їх поширенні в кристалічному кремнії слід враховувати при розробці технологій фемтосекундної лазерної модифікації вказаних оптичних матеріалів. Виявлене явище ефективної генерації третьої гармоніки фемтосекундного лазерного випромінювання на довжині хвилі 1,55 мкм в кристалічному кремнії може бути використане при розробці конвертерів лазерного випромінювання.Область використання: модифікація властивостей актуальних матеріалів оптоелектроніки. Опис продукції Показано, що формування картини нестаціонарного пропускання в кристалічному кремнії визначається внесками плазмо-індукованої та керрівської зміни показника заломлення а також двохфотонного поглинання під дією фемтосекундного імпульсу збудження. Вперше продемонстровано створення оптичних хвилеводів в об'ємі с-Si випромінюванням фемтосекундниого лазера з довжиною хвилі 1,5 мкм. Автори роботи Блонський Іван Васильович Головченко Олена Миколаївна Кадан Віктор Миколайович Коренюк Петро Іванович Рибак Андрій Станіславович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити