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.