Лаборатория когерентной оптики

Сингулярная и фрактальная оптика

Руководитель лаборатории и направления:

Проф. д.ф.-м.н. Короленко Павел Васильевич

Тел. 939-57-40, 939-17-17., 2-07(НИИЯФ), pvkorolenko@rambler.ru

Темы исследований

  • Исследование процессов генерации и формирования световых пучков в лазерах с внутрирезонаторными аберрациями.
  • Распространение лазерных пучков в турбулентной атмосфере.
  • Определение условий возникновения и особенностей распространения световых волн с фазовыми сингулярностями.
  • Изучение свойств лазерных пучков с фрактальной пространственно-временной структурой.
  • Фрактальная оптика. Многослойные апериодические структуры.
  • Методологические аспекты оптических исследований. О гуманитарной составляющей естественных наук.
  • Феномен Золотого сечения.
  • Развитие и внедрение междисциплинарных технологий.
  • Математическая оценка эстетической составляющей культурного наследия.

Компьютерная оптика

Оптические методы в информатике. Модели­рование оптических процессов. Компьютерная обработка сигналов и изображений в оптике. Традиционные и новационные методы анализа стохастических структур.

Руководитель направления:

с.н.с. к.ф.-м.н. Зотов Алексей Михайлович

Тел. 939-17-17., 2-08а НИИЯФ, a.zotov@physics.msu.ru

Темы исследований

  • Методы анализа качества лазерного излучения.
  • Исследование флуктуаций лазерного излучения в открытых каналах оптической связи.
  • физико-математические модели, описывающие быстропротекающие процессы в оптике (на примере стохастизации излучения в атмосфере).
  • Разработка учебных упражнений по компьютерной обработке стохастических сигналов.
  • Экспериментальное исследование флуктуационной структуры лазерного излучения в турбулентной среде.

Физические процессы в мощных газовых лазерах

Руководители направления:

д.ф.-м.н., доцент Федосеев Анатолий Иванович

Тел. 939-59-81, комната Ц-77, spekl@phys.msu.ru

д.ф.-м.н., доцент. Одинцов Анатолий Иванович

Тел. 939-59-81, комната Ц-77, odinaiv@rambler.ru

Общая характеристика направления

Наиболее мощными, пригодными для резки и сварки металлов, являются лазеры с движущейся газообразной активной средой. Они могут различаться по типу накачки: электроразрядные, газодинамические и химические. Но их объединяет то, что среда движется через резонатор. Если среда движется поперек резонатора, то это приводит к возникновению обратной связи, что может вести к возбуждению автомодулированных колебаний, как периодических, так и хаотических. Обычно описанные лазеры работают в режиме постоянного излучения, так как модулировать излучение большой мощьности сложно. Однако резка металла эффектифнее, если при той же средней мощности, обрабатываемая поверхность будет облучаться частыми (период менее миллисекунды)‏ короткими импульсами с большой пиковой мощностью (при той же средней мощности).

Применение: Импульсно периодические режимы генерации перспективных для технологических и боевых лазеров. Хаотические и переходные режимы интересны с точки зрения нелинейной динамики, хаоса и самоорганизации в распределенных системах.

Темы исследований

  • Исследование физических процессов в мощных газовых лазерах
  • Исследование взаимодействия излучения с неравновесными средами
  • Исследование развития неустойчивостей, автомодуляционные режимы генерации излучения, переход к детерминированному хаосу при взаимодействии излучения с движущейся активной средой.

Обращение волнового фронта лазерного излучения

Руководители направления:

д.ф.-м.н., с.н.с. Одинцов Владимир Иванович

Тел. 939-59-81, комната Ц-77, odinaiv@rambler.ru

к.ф.-м.н., доцент Вохник Ольга Михайловна

Тел. 939-36-59,, комната Ц-71, vokhnik@rambler.ru

 

Общая характеристика направления

Проблема создания лазера большой мощности с высоким качеством пучка остается очень актуальной. Переспективным путём ее решения является использование обращения волнового фронта оптического излучения. На математическом языке обращение волнового фронта представляет собой смену знака в экспоненте, описывающей распространение волны в пространстве.

Представьте себе очень однородный, почти не расходящийся световой пучок, который попадает в сложную, неоднородную среду и выходит из нее сильно «разлохмаченным»: с большой расходимостью и сложным волновым фронтом. Если на его дальнейшем пути поставить не простое зеркало, а зеркало, обращающее волновой фронт, то каждый луч этого пучка пойдет назад строго по своему пути и, встретившись на обратном пути с препятствием, которое «испортило» пучок, восстановится до исходного высококачественного излучения.

Если неоднородной средой является мощный оптический усилитель, то после его прохода в прямом и обратном направлениях возникнет очень мощный почти не расходящийся пучок с гладким волновым фронтом. Но не так просто сделать зеркало с обращением волнового фронта для широкополосного лазера, а именно они являются мощными лазерами. На нашей кафедре давно ведется разработка таких схем обращения волнового фронта, которые нечувствительны к ширине спектра обращаемого излучения.

Темы исследований

  • Разработка методов повышения качества излучения лазеров.
  • Исследование пространственных флуктуаций интенсивности и степени пространственной когерентности широкополосных лазерных пучков.