| Название НИОКТР |
Управление характеристиками перспективных нелинейно-оптических монокристаллов халькогенидов посредством их поверхностного и объемного фемтосекундного лазерного наноструктурирования
|
| Аннотация |
В настоящее время в мире активно исследуются возможности создания высокоэффективных, компактных
лазерных генераторов в спектральном диапазоне от 2 до 15 мкм. Освоение среднего ИК диапазона спектра -
основа для развития неинвазивной оптической медицинской диагностики различных (в том числе,
онкологических) заболеваний, передовых методов диагностики в биологических и химических исследованиях,
а также высокочувствительных устройств хемо- (био-) сенсорики и мониторинга окружающей среды.
Ключевым компонентом таких систем являются эффективные нелинейно-оптические преобразователи частоты,
изготовленные из бескислородных халькогенидных материалов. Особый интерес представляет новый класс
монокристаллов типа LiInS2, LiInSe2, а также кристаллы смешанного состава LiGa0.5In0.5Se2, Li0.5Ag0.5GaSe2
и Li0.8Ag0.2InSe2, обладающие оптимальным сочетанием параметров для эффективного преобразования
лазерного излучения в среднем и дальнем ИК диапазонах: широкий диапазон прозрачности (0.4–15 мкм) и
фазового синхронизма преобразования, а также высокие значения оптической стойкости. Вместе с тем,
методы роста указанных нелинейных кристаллов недостаточно хорошо отработаны и требуют оптимизации с
целью получения экспериментальных образцов с минимизированным количеством дефектов и конкурентными
характеристиками, допускающими их непосредственное использование в мощных лазерных системах. Кроме
того, эффективность использования таких монокристаллов во многом сопряжена с серьезными потерями на
отражение (выше 30%), являющимися следствием высоких значений показателя преломления материала
(около 2.4). Наконец, в выращенных нелинейных кристаллах практически отсутствует возможность тонкой
настройки нелинейно-оптических свойств материала под требуемые для применений длины волн лазерного
излучения накачки.
Данный проект направлен на устранение указанных недостатков за счет развития, с одной стороны,
передовых методов роста монокристаллов халькогенидов с минимизированным количеством дефектов и
оптимальными характеристиками, а также разработки гибкого, универсального и практически обоснованного
подхода к управлению оптическими и нелинейно-оптическими характеристиками таких монокристаллов, с
другой стороны. Такой комплексный и универсальный подход в данном проекте будет реализован за счет
применения методов прямой фемтосекундной лазерной записи, которые будут использованы, прежде всего,
для формирования на выходных гранях монокристаллов различных микро- и наноструктурированных
антиотражающих покрытий, продуманных с точки зрения сохранения высокой оптической стойкости
материала и позволяющих избежать высоких потерь на отражение. Для формирования таких покрытий на
поверхности указанных халькогенидных кристаллов сложного состава будет впервые использоваться
сочетание методов прямой абляции ультракороткими лазерными импульсами, а также методы лазерноиндуцированной самоорганизации, приводящей к формированию т.н. лазерно-индуцированные
периодических поверхностных структур (ЛИППС). Кроме того, учитывая прозрачность выбранных
монокристаллов в широком спектральном диапазоне, а также локализованный характер многофотонного
поглощения фемтосекундных лазерных импульсов в таких прозрачных средах, методы лазерной записи будут
использованы для формирования в приповерхностных слоях выходных граней монокристаллов упорядоченных
трехмерных решеток локальных структурных модификаций или “дефектов”, позволяющих производить точную
настройку нелинейно-оптических свойств под определенные длины волн накачки. В более общем плане,
реализация данного проекта позволит не только разработать передовые нелинейно-оптические
преобразователи частоты на основе ряда перспективных монокристаллов халькогенидов с
оптимизированными характеристиками, но и обосновать потенциал высокопроизводительных технологий
прямой фемтосекундной лазерной записи для задач нелинейной оптики.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
28000.0
|
| Дата начала |
2025-05-27
|
| Дата окончания |
2028-12-31
|
| Номер контракта |
25-79-20014
|
| Дата контракта |
2025-05-27
|
| Количество отчетов |
4
|
| УДК |
535:621.373.826:539
|
| Количество просмотров |
2
|
| Руководитель работы |
Исаенко Людмила Ивановна
|
| Руководитель организации |
Федорук Михаил Петрович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НОВОСИБИРСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-07-30 14:58:06 UTC, 2025-07-30 14:58:06 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области физики
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
оптическая спектроскопия; абляция; нелинейно-оптические кристаллы; Фемтосекундное лазерное наноструктурирование; антиотражающие микроструктуры; модификация в объеме; ЛИППС; рост кристаллов; дефектообразование
|
| Соисполнители |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.33.47 - Воздействие лазерного излучения на вещество
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Физика конденсированного состояния (включая физику твердого тела, сверхпроводимость)
|
| 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 |
—
|
