| Название НИОКТР |
Волоконные лазеры с уникальными характеристиками на основе новых конструкций волоконных световодов
|
| Аннотация |
С самого начала развитие волоконной оптики определялось конструкцией волоконных световодов и оптическими характеристиками материала сердцевины. Так, при создании телекоммуникационных линий связи определяющим оказалось снижение оптических потерь в материале сердцевины, создание одномодовых световодов и управление хроматической дисперсией. К созданию первых волоконных лазеров и усилителей привело изменение дизайна стандартных световодов: первым шагом было создание активных волоконных световодов с сердцевиной, легированной редкоземельными элементами (РЗЭ). Далее был осуществлен выбор стеклянной матрицы, обеспечивающей высокую растворимость РЗЭ. Затем разработаны конструкции световодов с двойной отражающей оболочкой, что в свою очередь определило стремительное увеличения средней мощности волоконных лазеров.
Существенное улучшение свойств разрабатываемых лазеров и в настоящее время возможно в большинстве случаев лишь за счет использования новых типов волоконных световодов. При этом сама разработка волоконных световодов является сложнейшей задачей, как химико-технологической, так и физико-математической, основанной на поиске и исследовании новых составов кварцевых стекол (для усиления в нужном спектральном диапазоне либо достижения его высокой эффективности при заданных оптических параметрах) и конструкций световедущей структуры, обеспечивающей требуемые параметры (диаметр поля моды, дисперсия, подавление высших мод, спектральная фильтрация). Нередко возникают и дополнительные требования. В частности, для повышения мощности одночастотных лазеров необходимо увеличение порога вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна (ВРМБ), для чего перспективным является поиск способов создания специальной радиальной акустооптической волноводной конструкции световода.
Целью настоящего проекта является комплексное развитие методов проектирования для управления свойствами световодов, а также демонстрация возможностей кардинального улучшения свойств волоконных лазеров за счет применения принципиально новых конструкций волоконных световодов (что определяет научную новизну проекта). Работы планируется вести по трем ключевым направлениям: 1) исследование активных световодов на основе новых составов кварцевых стекол; 2) разработка новых конструкций световодов; 3) создание новых конструкций волоконных лазеров на основе разработанных световодов.
Основные усилия в рамках Проекта будут направлены на решение двух критически важных задач волоконной оптики:
- создание волоконных лазеров с высокой энергией в импульсе/пиковой мощностью;
- расширение возможностей генерации волоконных лазеров на основе кварцевых стекол за пределами области 1–2мкм (в первую очередь, в видимой области).
В рамках проекта будет проведено комплексное исследование, охватывающее все шаги конструирования волоконных лазеров. Исследование будет включать анализ существующих фундаментальных проблем (в первую очередь принципиальные ограничения, накладываемые существующими конструкциями волоконных световодов), поиск новых конструкций световодов (включая разработку и исследование новых составов легирования кварцевых стекол) и разработку методов их создания. Ключевым этапом проекта станет создание новых волоконных лазеров на основе разработанных световодов и демонстрация достижимости предельных параметров в таких лазерах.
Актуальность предлагаемых исследований связана с быстро расширяющимся спектром применений волоконных лазеров и постоянно возрастающими требованиями к их характеристикам. Исследования данного проекта востребованы (что подтверждается соответствующими письмами от организаций реального сектора) для импульсных лазеров, применяемых в прецизионной обработке материалов (где требуется высокая энергия и пиковая мощность), системах дистанционного зондирования (дополнительно к высокой пиковой мощности могут требоваться специфические длины волны и возможность усиления одночастотного излучения), а также в медицине.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
21000.0
|
| Дата начала |
2025-05-29
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
25-19-00673
|
| Дата контракта |
2025-05-29
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
535:621.373.8 535:621.375.8
|
| Количество просмотров |
11
|
| Руководитель работы |
Лихачев Михаил Евгеньевич
|
| Руководитель организации |
Гарнов Сергей Владимирович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ ИМ. А.М. ПРОХОРОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-11-24 18:54:50 UTC, 2025-11-24 18:54:50 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области физики
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
волоконный световод; волоконный лазер
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.33.15 - Оптические квантовые генераторы и усилители (лазеры)
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Оптика (включая лазерную оптику и квантовую оптику)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
|
| Регистрационные номера |
—
|
