Генерация сверхкоротких импульсов ближнего, среднего и дальнего инфракрасного диапазона в бариевых нелинейно-оптических кристаллах
| Название НИОКТР | Генерация сверхкоротких импульсов ближнего, среднего и дальнего инфракрасного диапазона в бариевых нелинейно-оптических кристаллах |
|---|---|
| Аннотация | Фемтосекундные источники излучения ближнего, среднего и дальнего ИК диапазона составляют основу современной фотоники. Они используются в задачах микрообработки полупроводников, сенсорике и спектроскопии, медицине и визуализации, а также во многих задачах передовой лазерной физики, включая генерацию гармоник высокого порядка и аттосекундных импульсов. Малое число лазерных сред, обладающих полосой генерации и усиления в этом диапазоне спектра, делает нелинейно-оптические преобразования наиболее распространенным и гибким способом формирования ультракороткого излучения в указанном диапазоне длин волн. Однако, малая нелинейность, малый порог оптического пробоя, а также сложности роста и повседневной эксплуатации нелинейно-оптических кристаллов составляют основные сложности при разработке высокоэффективных лазерных систем, основанных на параметрическом усилении, генерации разностной частоты и оптическом выпрямлении. Непрерывная разработка и создание новых полупроводниковых материалов позволила синтезировать новый класс перспективных нелинейно-оптических кристаллов, демонстрирующих значительное превосходство над имеющимися на текущий момент аналогами. Бариевые четверные халькогениды отличает высокий порог оптического пробоя (1.3 ГВт/см^2 для BGGS и 0,3 ГВт/см^2 для BGGSe для наносекундных импульсов на длине волны 1 мкм) и высокая нелинейность (до 17 пм/В для BGGS и до 35 пм/В для BGGSe), что в совокупности с возможностью использования для их накачки коммерчески доступных лазерных систем делает их очень привлекательными для использования в генераторах ближнего и среднего ИК диапазона. Таким образом, целью данного проекта является высокоэффективная генерация излучения ультракороткой длительности ближнего, среднего и дальнего ИК диапазона в новых бариевых четверных халькогенидах. Полярная структура бариевых кристаллов приводит к формированию особенностей в их фононном спектре, который характеризуется фононной запрещенной зоной и наличием высокодобротных линий. В то же время бариевые сульфиды и селениды демонстрируют улучшенное (по сравнению с аналогами) пропускание в области среднего ИК диапазона до 12 и 16 мкм. Применение этих кристаллов в параметрических усилителях и генераторах позволит эффективно сформировать сверхкороткие импульсы в указанном диапазоне спектра, что важно в том числе для создания лазерных систем с высокой пиковой мощностью на основе газовых СО2 усилителей. Высокая добротность фононных линий в совокупности с возможностью возбуждения фонон-поляритонов, присущей полярным кристаллам, делает эти соединения также привлекательными для генерации узкополосного ТГц излучения для задач спектроскопии и управления пространственно-временными свойствами электронных пучков. Поэтому значительное внимание в проекте будет уделено определению механизмов генерации излучения дальнего ИК диапазона и определению влияния фононного спектра на спектральные и энергетические характеристики формируемого излучения. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | True |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 3000.0 |
| Дата начала | 2025-09-15 |
| Дата окончания | 2027-06-30 |
| Номер контракта | 25-72-00032 |
| Дата контракта | 2025-09-15 |
| Количество отчетов | 2 |
| УДК | 535:530.182:621.372.632 |
| Количество просмотров | 8 |
| Руководитель работы | Мигаль Екатерина Александровна |
| Руководитель организации | Белокуров Владимир Викторович |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА" |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-11-06 12:01:25 UTC, 2025-11-06 12:01:25 UTC |
| ОКПД | Услуги, предоставляемые прочими научными и техническими консультантами, не включенными в другие группировки |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | Средний ИК; ТГц диапазон; фемтосекудные импульсы; нелинейно-оптические кристаллы; параметрический усилитель; оптическое выпрямление; фонон-поляритон |
| 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 | Отсутствует |
| Регистрационные номера | — |