Захват атомов лития в большую полую оптическую дипольную ловушку

В. А. Виноградов, К. А. Карпов, С. С. Лукашов, А. В. Турлапов

  • Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики РАН, г. Нижний Новгород
Аннотация: Описан захват атомов лития в оптическую дипольную ловушку с размерами около 1 мм и потенциалом, близким к прямоугольному. Ловушка имеет форму цилиндра с плоскими основаниями. Область удержания ограничена тонкими стенками, образованными излучением с частотой, отстроенной от частоты атомного перехода (резонанса) на 19 ГГц вверх. Перед захватом газ собран и охлаждён в магнитооптической ловушке, центр которой примерно совпадает с центром дипольной ловушки. После отключения магнитооптической ловушки сфотографированы атомы, оставшиеся в дипольной ловушке.
Ключевые слова: лазерное пленение и охлаждение, газ атомов, дипольная сила
Поступила в редакцию: 11.03.2020
Исправленный вариант: 06.04.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:6, 520–524
Образец цитирования: В. А. Виноградов, К. А. Карпов, С. С. Лукашов, А. В. Турлапов, “Захват атомов лития в большую полую оптическую дипольную ловушку”, Квантовая электроника, 50:6 (2020), 520–524 [Quantum Electron., 50:6 (2020), 520–524]

Физика ультрахолодных атомов в России: актуальные исследования

И. И. Рябцев, Н. Н. Колачевский, А. В. Тайченачев

  • Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, г. Новосибирск
  • Новосибирский государственный университет
  • Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, г. Москва
  • Московский физико-технический институт (государственный университет), Московская облаcть, г. Долгопрудный
  • Институт лазерной физики СО РАН, г. Новосибирск
Аннотация: За последний год в мире достигнут значительный прогресс в исследованиях ультрахолодных атомов и их применений. Созданы оптические стандарты частоты на запрещенных переходах атомов и ионов с рекордными метрологическими параметрами (лучше 10-18 в терминах относительной стабильности и неопределенности), достигнуты впечатляющие успехи в спектроскопии холодных атомов антиводорода, реализована лазерная спектроскопия ультрахолодных многозарядных ионов, значительно улучшена чувствительность квантовых сенсоров (гироскопов, акселерометров, гравиметров) на основе волн материи ультрахолодных атомов, реализованы квантовые регистры на основе атомов и ионов с числом кубитов, приближающимся к 100 и более.
Поступила в редакцию: 06.05.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:6, 519
Образец цитирования: И. И. Рябцев, Н. Н. Колачевский, А. В. Тайченачев, “Физика ультрахолодных атомов в России: актуальные исследования”, Квантовая электроника, 50:6 (2020), 519 [Quantum Electron., 50:6 (2020), 519]

 

Памяти Вячеслава Васильевича Осико (28 марта 1932 г. – 15 ноября 2019 г.)

М. М. Бубнов, И. А. Буфетов, С. В. Гарнов, Г. М. Зверев, И. Б. Ковш, В. И. Конов, В. К. Конюхов, И. К. Красюк, О. Н. Крохин, П. Г. Крюков, В. М. Марченко, В. Г. Михалевич, П. П. Пашинин, С. Л. Семенов, В. В. Смирнов, И. А. Щербаков, С. Х. Батыгов, М. А. Борик, В. П. Войцицкий, В. В. Воронов, Ю. К. Данилейко, Б. И. Денкер, М. Е. Дорошенко, Е. В. Жариков, П. Г. Зверев, Л. И. Ивлева, А. Я. Карасик, Е. Е. Ломонова, В. И. Мызина, Ю. В. Орловский, П. П. Федоров, В. Б. Цветков, С. А. Щербакова

Аннотация: 15 ноября 2019 г. на восемьдесят восьмом году жизни после тяжелой продолжительной болезни скончался академик Вячеслав Васильевич Осико, выдающийся ученый в области физики и химии твердого тела, лазерной физики, материаловедения и нанотехнологий, основатель и многолетний директор Научного центра лазерных материалов и технологий Института общей физики им. А.М.Прохорова РАН.

Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:1, 94

Образец цитирования: М. М. Бубнов, И. А. Буфетов, С. В. Гарнов, Г. М. Зверев, И. Б. Ковш, В. И. Конов, В. К. Конюхов, И. К. Красюк, О. Н. Крохин, П. Г. Крюков, В. М. Марченко, В. Г. Михалевич, П. П. Пашинин, С. Л. Семенов, В. В. Смирнов, И. А. Щербаков, С. Х. Батыгов, М. А. Борик, В. П. Войцицкий, В. В. Воронов, Ю. К. Данилейко, Б. И. Денкер, М. Е. Дорошенко, Е. В. Жариков, П. Г. Зверев, Л. И. Ивлева, А. Я. Карасик, Е. Е. Ломонова, В. И. Мызина, Ю. В. Орловский, П. П. Федоров, В. Б. Цветков, С. А. Щербакова, “Памяти Вячеслава Васильевича Осико (28 марта 1932 г. – 15 ноября 2019 г.)”, Квантовая электроника, 50:1 (2020), 94 [Quantum Electron., 50:1 (2020), 94]

Формирование контролируемого пространственного распределения лазерного излучения для коррекции формы и рефракции роговицы глаза

О. И. Баум, А. И. Омельченко, Е. М. Касьяненко, Р. В. Скиданов, Н. Л. Казанский, Э. Н. Соболь, А. В. Большунов, С. Э. Аветисов, В. Я. Панченко

  • Институт фотонных технологий Федерального научного центра “Кристаллография и фотоника” РАН, г. Москва, г. Троицк
  • Институт систем обработки изображений Федерального научного центра “Кристаллография и фотоника” РАН, г. Самара
  • Arcuo Medical, Inc., Los Altos, USA
  • Научно-исследовательский институт глазных болезней, г. Москва
Аннотация: Представлены результаты расчета и разработки устройства по формированию лазерного излучения с кольцевым распределением интенсивности с гомогенизацией пространственных мод, а также апробации данного устройства на биологических фантомах и глазах в экспериментах ex-vivo в режимах лазерной неабляционной коррекции профиля роговицы. Исследованы интенсивности излучения и распределения тепловых полей на поверхности фантома и выделенного глаза кролика, подтверждено отсутствие значительного нагрева в центральной зоне глаза. Показано, что данное устройство может быть использовано для лазерного воздействия с целью симметричного изменения рефракции глаза.
Ключевые слова: лазер, рефракция, кольцевое распределение интенсивности, роговица глаза, коррекция
Поступила в редакцию: 04.12.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:1, 87–93
Образец цитирования: О. И. Баум, А. И. Омельченко, Е. М. Касьяненко, Р. В. Скиданов, Н. Л. Казанский, Э. Н. Соболь, А. В. Большунов, С. Э. Аветисов, В. Я. Панченко, “Формирование контролируемого пространственного распределения лазерного излучения для коррекции формы и рефракции роговицы глаза”, Квантовая электроника, 50:1 (2020), 87–93 [Quantum Electron., 50:1 (2020), 87–93]

Оптические поля в пористых матрицах из полилактида

А. П. Свиридов, В. С. Жигарьков, А. Г. Шубный, В. И. Юсупов

  • Институт фотонных технологий Федерального научно-исследовательского центра “Кристаллография и фотоника” РАН, г. Москва, г. Троицк
Аннотация: Исследуются оптические поля, индуцируемые лазерным излучением внутри пористых полимерных матриц (скаффолдов) при стимулирующем воздействии на клетки. Путем численного моделирования на основе экспериментальных данных, полученных с помощью двойной интегрирующей сферы, определены спектры коэффициентов рассеяния света и факторов анизотропии пористых скаффолдов из полилактида в видимом и ближнем ИК диапазонах. Исследования проводились для сухих и влажных скаффолдов, изготовленных методами сверхкритического флюидного вспенивания и поверхностного селективного лазерного спекания. Методом Монте-Карло рассчитано распределение плотности потока излучения в предположениях фазовой функции рассеяния Хейни–Гринштейна и модельной фазовой функции рассеяния на сферических полостях. Показано, что распределение плотности потока излучения в основном зависит от коэффициента рассеяния и среднего косинуса угла отклонения (g-фактор). Полученные результаты имеют важное практическое значение для тканевой инженерии, основанной на применении полимерных пористых скаффолдов с клетками для замещения дефектов тканей; с их помощью может быть определен диапазон доз при лазерной стимуляции клеток.
Ключевые слова: пористая полимерная матрица, скаффолд, лазерная стимуляция клеток, оптические поля, численное моделирование.
Поступила в редакцию: 13.12.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:1, 81–86
Образец цитирования: А. П. Свиридов, В. С. Жигарьков, А. Г. Шубный, В. И. Юсупов, “Оптические поля в пористых матрицах из полилактида”, Квантовая электроника, 50:1 (2020), 81–86 [Quantum Electron., 50:1 (2020), 81–86]

Анализ лазерно-индуцированной модификации коллагенового каркаса с помощью нелинейной оптической микроскопии

О. Л. Захаркина, Е. А. Сергеева, М. Ю. Кириллин, Н. Ю. Игнатьева

  • Институт фотонных технологий ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН, г. Москва, г. Троицк
  • Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук, г. Нижний Новгород
  • Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова
Аннотация: Рассмотрено использование нелинейной оптической микроскопии в режиме ГВГ для оценки изменения структуры коллагенового каркаса ткани связки после ИК лазерного нагрева до температуры 60 °С. Предденатурационная модификация матрикса ткани носила специфический характер и заключалась в изменении укладки групп волокон, направленных одноосно в интактной ткани. Исследован двумерный фурье-спектр полученных ГВГ-изображений, по которому был определен индекс ориентации коллагена. С увеличением мощности ИК лазерного излучения от 0.3 до 2 Вт выраженность лазерно-индуцированной дезорганизации сопровождалась уменьшением индекса ориентации коллагена. Полученные результаты позволяют предположить, что специфическая дезорганизация коллагенового каркаса ткани обусловлена значительной скоростью и локализацией (локальностью) лазерного нагрева, что приводит к механическим искажениям структурных элементов матрикса ткани.
Ключевые слова: лазерный нагрев, дезорганизация коллагенового каркаса, нелинейная оптическая микроскопия, преобразование Фурье
Поступила в редакцию: 27.11.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:1, 76–80
Образец цитирования: О. Л. Захаркина, Е. А. Сергеева, М. Ю. Кириллин, Н. Ю. Игнатьева, “Анализ лазерно-индуцированной модификации коллагенового каркаса с помощью нелинейной оптической микроскопии”, Квантовая электроника, 50:1 (2020), 76–80 [Quantum Electron., 50:1 (2020), 76–80]

 

Структурные и оптические свойства наночастиц, формируемых методом лазерной абляции пористого кремния в жидкостях; перспективы применения в биофотонике

С. В. Заботнов, Д. А. Куракина, Ф. В. Кашаев, А. В. Скобёлкина, А. В. Колчин, Т. П. Каминская, А. В. Хилов, П. Д. Агрба, Е. А. Сергеева, П. К. Кашкаров, М. Ю. Кириллин, Л. А. Головань

  • Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет
  • Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук, г. Нижний Новгород
  • Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского
Аннотация: Исследуются возможности изготовления кремниевых наночастиц посредством фемтосекундной лазерной абляции пористого кремния в различных жидкостях для контрастирования биологических тканей методом оптической когерентной томографии. Изготовленные наночастицы характеризуются средними размерами 87, 112 и 102 нм в случае абляции в воде, этаноле и жидком азоте соответственно, а также относительно узким распределением по размерам, что дает дополнительные преимущества для последующего их внедрения в биологические ткани. Электрохимическое травление, в результате которого формируются слои пористого кремния, позволяет за счет снижения порога абляции увеличить в несколько раз выход продуктов абляции и, как следствие, повысить эффективность рассеяния света изготовленными суспензиями по сравнению со случаем использования в качестве мишеней кристаллического кремния. Показана возможность получения высококонтрастных изображений фантома биоткани на основе агарового геля с внедренными наночастицами. Величина контраста зависит от вида жидкости, используемой для абляции, и коррелирует со значениями приведенного коэффициента рассеяния для исследуемых суспензий.
Ключевые слова: кремниевые наночастицы, лазерная абляция в жидкостях, атомно-силовая микроскопия, рассеяние света, спектрофотометрия, оптическая когерентная томография.
Поступила в редакцию: 27.11.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:1, 69–75
Образец цитирования: С. В. Заботнов, Д. А. Куракина, Ф. В. Кашаев, А. В. Скобёлкина, А. В. Колчин, Т. П. Каминская, А. В. Хилов, П. Д. Агрба, Е. А. Сергеева, П. К. Кашкаров, М. Ю. Кириллин, Л. А. Головань, “Структурные и оптические свойства наночастиц, формируемых методом лазерной абляции пористого кремния в жидкостях; перспективы применения в биофотонике”, Квантовая электроника, 50:1 (2020), 69–75 [Quantum Electron., 50:1 (2020), 69–75]

Оценка степени гидратации тканей глазной поверхности методом терагерцевой рефлектометрии

Э. А. Кекконен, А. А. Коновко, Ю. С. Ли, И.-М. Ли, И. А. Ожередов, К. Х. Парк, Т. Н. Сафонова, Е. И. Сикач, А. П. Шкуринов

  • Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет
  • Международный учебно-научный лазерный центр МГУ им. М. В. Ломоносова
  • Electronics and Telecommunications Research Institute, Republic of Korea
  • Институт проблем лазерных информационных технологий РАН – филиал ФНИЦ “Кристаллография и фотоника” РАН, г. Шатуpа Московской обл.
  • НИИ глазных болезней, г. Москва
Аннотация: На основе модели эффективной среды рассматривается комплексная диэлектрическая проницаемость системы глазной поверхности в терагерцевом диапазоне частот. Обсуждается глубина проникновения терагерцевого излучения и чувствительность отраженной компоненты к динамике испарения слезной пленки. Результаты экспериментов in vivo по определению коэффициента отражения глазной поверхности с использованием непрерывных рефлектометров терагерцевого диапазона хорошо описываются с помощью развитой модели.
Ключевые слова: глазная поверхность, терагерцевое излучение, модель эффективной среды, роговица глаза
Поступила в редакцию: 27.11.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:1, 61–68
Образец цитирования: Э. А. Кекконен, А. А. Коновко, Ю. С. Ли, И.-М. Ли, И. А. Ожередов, К. Х. Парк, Т. Н. Сафонова, Е. И. Сикач, А. П. Шкуринов, “Оценка степени гидратации тканей глазной поверхности методом терагерцевой рефлектометрии”, Квантовая электроника, 50:1 (2020), 61–68 [Quantum Electron., 50:1 (2020), 61–68]

Измерение и интерпретация матриц Мюллера листьев ячменя

С. Н. Савенков, Р. С. Муттиах, Е. А. Оберемок, А. В. Приезжев, И. С. Коломиец, А. С. Климов

  • Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, факультет радиофизики, электроники и компьютерных систем
  • Department of Civil Engineering, University of Texas-Arlington, Arlington, USA
  • Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет
  • Международный учебно-научный лазерный центр МГУ им. М. В. Ломоносова
Аннотация: Представлены результаты измерения матриц Мюллера для трех групп образцов листьев ячменя обыкновенного (Hordeum vulgare): мутант Сhlorina, этиолированный мутант Сhlorina и сорта Cesaer. Продемонстрирована повторяемость результатов измерения матриц Мюллера такого сложного и сильно деполяризующего объекта, как лист растения. Показано, что листья ячменя этих трех групп могут быть достоверно идентифицированы как при рассеянии вперед, так и при рассеянии назад; оптимальным вариантом является рассеяние вперед. В обоих случаях определены наиболее информативные для идентификации матричные элементы. Показано также, что при рассеянии света назад проявляется линейный дихроизм, величина которого возрастает при уменьшении угла наблюдения.
Ключевые слова: мюллер-поляриметрия, лист ячменя, матрица Мюллера, вектор Стокса, степень поляризации, дихроизм.
Поступила в редакцию: 31.10.2019
Исправленный вариант: 28.11.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:1, 55–60
Образец цитирования: С. Н. Савенков, Р. С. Муттиах, Е. А. Оберемок, А. В. Приезжев, И. С. Коломиец, А. С. Климов, “Измерение и интерпретация матриц Мюллера листьев ячменя”, Квантовая электроника, 50:1 (2020), 55–60 [Quantum Electron., 50:1 (2020), 55–60]

Управление оптическими свойствами тканей десны и дентина зуба человека на лазерных линиях в диапазоне 200–800 нм

А. А. Селифонов, В. В. Тучин

  • Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского
  • Саратовский государственный медицинский университет им. В. И. Разумовского
  • Национальный исследовательский Томский государственный университет
  • Институт проблем точной механики и управления РАН, г. Саратов
  • Институт биохимии им. А. Н. Баха, Федеральный исследовательский центр РАН “Фундаментальные основы биотехнологии”, г. Москва
Аннотация: Экспериментально исследовано изменение оптических параметров ткани десны и дентина зуба человека in vitro при аппликации 99.5%-ного раствора глицерина. Изучена кинетика полного пропускания в спектральном диапазоне 200–800 нм на характерных лазерных линиях. Показано, что эффективности оптического просветления, выраженные в виде увеличения полного пропускания в процентах к исходному, для ткани десны в диапазоне излучения лазеров 200–800 нм могут существенно (на порядок) различаться. При этом абсолютные значения оптического пропускания в УФ области сравнительно невелики из-за сильного поглощения эндогенными хромофорами исследуемых типов тканей, а в видимой и ближней ИК областях – наоборот, значительны, что обусловлено отсутствием сильных поглощающих хромофоров. Эффективность просветления дентина во всей видимой и ближней ИК областях спектра составляет в среднем 25% за 300 мин иммерсии образца в 99.5%-ном растворе глицерина. Представленные результаты необходимы для повышения эффективности лазерной терапии и методов оптического мониторинга морфологических изменений биотканей с целью ранней диагностики заболеваний.
Ключевые слова: десна, дентин, глицерин, оптическое просветление, спектры полного пропускания, эксимерные лазеры, гармоники YAG:Nd-лазера, титан-сапфировый лазер.
Поступила в редакцию: 12.12.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:1, 47–54
Образец цитирования: А. А. Селифонов, В. В. Тучин, “Управление оптическими свойствами тканей десны и дентина зуба человека на лазерных линиях в диапазоне 200–800 нм”, Квантовая электроника, 50:1 (2020), 47–54 [Quantum Electron., 50:1 (2020), 47–54]