Заведующий лабораторией: Синицын Георгий Владимирович, кандидат физ.-мат. наук
тел.: (+37517) 2643750
Основные направления научных исследований и научно-технических разработок:
- Методы получения и регистрации электромагнитного излучения терагерцового диапазона частот. Терагерцовая спектроскопия во временной области с использованием фемтосекундных лазеров. Визуализация двух- и трехмерных терагерцовых изображений.
- Терагерцовые технологии и их применение.
- Методы анализа многопараметрических данных (хемометрика) и их практические применения.
- Физика метаматериалов.
- Оптическая обработка информации, оптический гистерезис, оптоволоконные усилители и системы.
- Нелинейная оптика наноструктур и фотонных кристалов, опаловидные нанокомпозиты.
Историческая справка.
Показать >>>
Научный коллектив лаборатории систем преобразования световых полей (ЛСПСП) начал формироваться на основе научных групп д.ф.м.н. Карпушко Ф.В. и к.ф.м.н. Синицына Г.В., входивших в состав лаборатории общей спектроскопии (заведующий д.ф.м.н. Самсон А.М.). По инициативе академика Гончаренко А.М. на базе этих групп в 1986 году была создана лаборатория оптических проблем информатики (ЛОПИ), впоследствии преобразованная в Отдел оптических проблем информатики (ООПИ) НАН Беларуси в составе отделения физики, математики и информатики. В 2004 году ООПИ реорганизован присоединением к Институту физики НАН Беларуси с образованием лаборатории с прежним названием (ЛОПИ). Все эти годы вплоть до 2008 года коллектив лаборатории и отдела возглавлял академик Гончаренко А.М., который продолжает научно-организационную деятельность в составе лаборатории. В 2008 году в связи с актуализацией научной тематики лаборатория получила современное наименование (ЛСПСП). В настоящее время лабораторией руководит к.ф.м.н. Синицын Г.В.
К числу наиболее значимых результатов можно отнести следующие:
Построена теория и выполнены экспериментальные исследования динамики поперечных эффектов в пространственно протяженных тонкослойных оптически бистабильных структурах с оптической нелинейностью запаздывающего типа.
Впервые зарегистрированы волны переключения, имеющие место при бистабильном переходе в тонкослойных интерферометрах Фабри-Перо на основе GaAs.
Разработаны и освоены в производстве оптические цифровые устройства и логические элементы на основе явления оптической бистабильности в тонкопленочных интерференционных структурах для перспективных волоконно-оптических линий связи и оптических процессоров. На основе архитектуры поперечного транспорта оптических информационных сигналов разработаны и экспериментально реализованы модели планарных полностью оптических регистров сдвига и элементарного кольцевого процессора.
Разработана теория динамики обедненного поля вблизи поверхности полупроводника, возбуждаемой ультракороткими лазерными импульсами, и проанализирована генерация терагерцовых импульсов и второй гармоники поверхностью полупроводника.
Описана поляризационная динамика солитонов системы Манакова возмущаемой совместным действием линейной накачки и нелинейного (кубического) затухания.
На основе статистики Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака рассмотрены предельные информационные емкости световых и электронных каналов обработки и передачи информации. Исследована надежность передачи информации в фермионных коммуникационных каналах с использованием модели чисел заполнения.
Последние наиболее важные результаты.
- Создана теория генерации терагерцового излучения в полупроводниках, возбуждаемых фемтосекундными импульсами и создан макет терагерцового когерентного спектрометра. Развиты методы когерентной терагерцовой спектроскопии во временной области с использованием в качестве источников и приемников излучения терагерцовых импульсов полупроводниковых пластин и фотопроводящих дипольных антенн.
- Построена теория распространения гауссовых световых пучков в средах с отрицательным значением показателя преломления, перспективных для создания плоских линз.
- Разработаны многопараметрические методы обработки больших наборов данных, адаптированные для анализа информации о спектральных свойствах объектов различных типов. Разработан и создан макет универсального высокочувствительного колориметра, осуществляющий регистрацию углового распределения спектров рассеяния света свободной поверхностью изучаемого образца и позволяющий с помощью многопараметрического метода проводить классификационные и дискриминационные испытания жидких пищевых продуктов, а также горюче-смазочных материалов.
- Изучена апконверсионная люминесценция в кристаллических образцах Er,Yb:YGdVO4 и Er,Yb:YVO4 при возбуждении излучением полупроводникового лазера с длиной волны 980 нм. Разработан и создан лабораторный макет не создающего электромагнитных помех флуоресцентного датчика температуры на основе измерения отношения интенсивностей люминесценции в таких кристаллах.
- Разработаны, созданы и исследованы безрезонаторные микроисточники узкополосного когерентного излучения на основе глобулярных фотонных кристаллов типа опаловидных наноматриц, заполненных лазерной активной средой.
Научно-технические разработки.
Автоматизированный перестраиваемый лазер на радиационно окрашенных кристаллах фтористого лития «МАЛСАН-201»
Показать >>>
Лазер на кристаллах с центрами окраски «МАЛСАН-201» предназначен для получения мощного плавно перестраиваемого излучения в ближней ИК-области спектра. Он может использоваться в качестве функционального модуля в сложных лазерно-спектроскопических системах при решении задач экологического мониторинга (определение состава и чистоты веществ, зондирование атмосферы и водных бассейнов), для медицинских применений и как автономный источник излучения для научных исследований в области спектроскопии, нелинейной оптики и фотофизики.
Лазерно-оптический терагерцовый комплекс «Тераспектрометр»
Показать >>>
Назначение: бесконтактная диагностика свойств и идентификация полупроводниковых, керамических, магнитных, полимерных, композитных материалов, пористых сред, газовых смесей, биохимических препаратов.
Примеры перспективных применений:
— разработка методов и аппаратуры дистанционного контроля электрофизических параметров полупроводниковых пластин для предприятий электронной промышленности республики;
— создание для систем безопасности средств обнаружения химических препаратов, скрытых под одеждой или в картонной, пластиковой таре;
— разработка приборов контроля качества продукции нефтехимической отрасли промышленности.
Малогабаритный терагерцовый спектрометр
Показать >>>
Назначение:
Дистанционная регистрация и анализ терагерцовых спектров пропускания для бесконтактного обнаружения и идентификации опасных и вредных химических веществ, скрытых в бумажной или герметичной пластиковой упаковке.
Международное сотрудничество.
Коллектив сотрудников ЛСПСП поддерживает контакты и сотрудничает с рядом ведущих научных организаций и научно-технических центров в таких странах ближнего и дальнего зарубежья, как Россия, Литва, Украина, Молдова, Германия, Великобритания, Япония, Китай.
В Беларуси ЛСПСП сотрудничает с научными подразделениями БГУ, БНТУ, ОАО ИНТЕГРАЛ, Пеленг, ЗАО СоларЛС и др.