| Название НИОКТР |
Генерация и детектирование терагерцового излучения ультракороткими лазерными импульсами в условиях резонансного и многофотонного поглощения
|
| Аннотация |
Проект направлен на разработку эффективных методов генерации и детектирования импульсного терагерцового излучения на основе нелинейно-оптических преобразований фемтосекундных лазерных импульсов в электрооптических кристаллах для таких новейших приложений, как создание компактных терагерцовых ускорителей заряженных частиц, электронная микроскопия фемтосекундного временного разрешения с терагерцовым управлением электронными сгустками, терагерцовый стрикинг сверхбыстрых процессов, терагерцовое управление спиновой динамикой в магнитных материалах, нелинейная терагерцовая спектроскопия, терагерцовая интроскопия и медицинская диагностика.
В настоящее время основным методом генерации терагерцовых полей высокой напряженности, в том числе для указанных выше передовых научных и технических приложений, является оптическая ректификация ультракоротких лазерных импульсов в электрооптических кристаллах [J.A. Fulop et al., Adv. Opt. Mater. 8, 1900681 (2020)]. Наиболее эффективными и широко используемыми являются две схемы ректификации: одна основана на синхронизированном возбуждении терагерцовых волн широкоапертурными скошенными лазерными импульсами в призме из ниобата лития, другая – на черенковском излучении терагерцовых волн сфокусированными лазерными импульсами в структуре, состоящей из слоя ниобата лития и прикрепленной к нему кремниевой призмы для вывода волн из слоя. Эти схемы обеспечивают примерно одинаковую рекордную эффективность оптико-терагерцового преобразования (около 1%), каждая в своем интервале энергий импульса накачки – от нескольких мДж и десятки-сотни мкДж соответственно. На развитие этих двух наиболее актуальных схем оптико-терагерцовой конверсии и направлен, в основном, Проект. Основной целью исследований является разработка методов преодоления фактора многофотонного поглощения накачки, в основном ограничивающего эффективность конверсии, и создание экспериментальных образцов конверторов, которые будет востребованы в указанных выше приложениях терагерцовых полей высокой напряженности.
Будут исследованы также возможности использования контринтуитивных режимов электрооптического эффекта, характеризующихся сильным линейным межзонным поглощением пробного лазерного пучка, для повышения эффективности и широкополосности детектирования терагерцового излучения.
Разработка новых методов будет вестись в следующих направлениях:
- разработка оптико-терагерцового конвертора скошенных лазерных импульсов большой энергии на основе широкоапертурной плоскопараллельной пластины из кристалла LiNbO3 и согласующей сапфировой призмы, что позволит избежать нелинейного искажения импульса накачки при его распространении в кристалле и тем самым значительно увеличить эффективность конверсии;
- разработка принципиально новой схему конверсии лазерных импульсов в черенковское излучение терагерцового диапазона в тонком слое электрооптического материала, основанной на распределенном вводе излучения накачки в слой через его боковую поверхность;
- экспериментальная реализация и исследование предложенной в работе E.A. Mashkovich et al., JOSA B 34, 1805 (2017) схемы генерации узкополосного терагерцового излучения фемтосекундными лазерными импульсами в условиях формирования виртуальной PPLN структуры в кристалле LiNbO3 с наклонной оптической осью;
- разработка концепции диэлектрических коллимирующих терагерцовых элементов на основе полного внутреннего отражения для оптико-терагерцовых конверторов;
- проведение интересного с фундаментальной точки зрения экспериментального исследования электрооптического эффекта в полупроводниках GaAs и ZnTe в условиях межзонного поглощения пробного лазерного излучения и изучение возможностей изменения вследствие этого спектральной чувствительности на терагерцовых частотах применительно к практической задаче достижения режима непрерывного широкополосного детектирования без полос со сниженной чувствительностью.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
14000.0
|
| Дата начала |
2025-06-10
|
| Дата окончания |
2026-12-31
|
| Номер контракта |
22-19-00371-П
|
| Дата контракта |
2025-06-10
|
| Количество отчетов |
2
|
| УДК |
535:530.182:621.372.632
|
| Количество просмотров |
6
|
| Руководитель работы |
Бакунов Михаил Иванович
|
| Руководитель организации |
Грязнов Михаил Юрьевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. Н.И. ЛОБАЧЕВСКОГО"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-12-18 20:14:46 UTC, 2025-12-18 20:14:46 UTC
|
| ОКПД |
Работы оригинальные научных исследований и экспериментальных разработок в области естественных и технических наук, кроме биотехнологии
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
терагерцовое излучение; фотогенерация носителей; многофотонное поглощение; межзонные переходы; электрооптическое стробирование; оптическая ректификация; электрооптические кристаллы; фемтосекундные лазерные импульсы
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.33.29 - Преобразование частот методами нелинейной оптики
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Оптика (включая лазерную оптику и квантовую оптику)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
д) противодействие техногенным, биогенным, социокультурным угрозам, терроризму и экстремистской идеологии, деструктивному иностранному информационно-психологическому воздействию, а также киберугрозам и иным источникам опасности для общества, экономики и государства, укрепление обороноспособности и национальной безопасности страны в условиях роста гибридных угроз;
|
| Регистрационные номера |
ikrbs: {'card_list': [{'id': 'JPTBAUOPTCGIF53PROGDDQNE'}]}
|
