Изготовление и тестирование в мягком рентгеновском и ЭУФ диапазонах дифракционных решеток с Au- и многослойным Mo/Si-покрытиями и с блеском в высоких порядках

  • Институт аналитического приборостроения РАН, г. Санкт-Петербург
  • Академический университет имени Ж. И. Алфёрова РАН, г. Санкт-Петербург
  • Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, г. Санкт-Петербург
  • Институт физики микроструктур РАН, г. Нижний Новгород
  • Нижегородский государственный университет им. Н. И. Лобачевского

Аннотация: Дифракционные решетки 500 штрих./мм с блеском и низкой шероховатостью, предназначенные для работы в высоких порядках в мягком рентгеновском и экстремальном ультрафиолетовом диапазонах излучения и имеющие Au- и многослойное Mo/Si-покрытия, изготовлены жидкостным анизотропным травлением вицинальных пластин Si(111)4° и исследованы методами атомно-силовой и растровой электронной микроскопий. Дифракционная эффективность решеток была определена как с помощью лабораторного рефлектометра, так и путем моделирования на основе строгого метода граничных интегральных уравнений в программе PCGrate™ с учетом реалистичных профилей штрихов. Измеренные в неполяризованном излучении с длинами волн 13.5 и 4.47 нм и расчетные, полученные с учетом случайной шероховатости, значения дифракционной эффективности практически совпадают. Для решетки с многослойным (пять бислоев Mo/Si) покрытием с периодом 20 нм абсолютная эффективность составила ∼40 % в –8-м порядке дифракции при угле падения 70.5°, что является рекордом для среднечастотной решетки, работающей в высоком порядке.

Ключевые слова: дифракционная решетка с блеском, жидкостное травление Si, треугольный профиль штрихов, атомно-силовая микроскопия, растровая электронная микроскопия, дифракционная эффективность, экстремальный ультрафиолетовый и мягкий рентгеновский диапазоны.

Образец цитирования: Л. И. Горай, Т. Н. Березовская, Д. В. Мохов, В. А. Шаров, К. Ю. Шубина, Е. В. Пирогов, А. С. Дашков, А. В. Нащекин, М. В. Зорина, М. М. Барышева, С. А. Гарахин, С. Ю. Зуев, Н. И. Чхало, “Изготовление и тестирование в мягком рентгеновском и ЭУФ диапазонах дифракционных решеток с Au- и многослойным Mo/Si-покрытиями и с блеском в высоких порядках”, Квантовая электроника, 52:10 (2022), 955–962

Алгоритм для определения параметров резонансных лоренцевских кривых

  • Новосибирский государственный технический университет
  • Институт лазерной физики СО РАН, г. Новосибирск
Аннотация: Представлен простой и надежный подход к определению начальных параметров задачи аппроксимации резонансной кривой лоренцевской формы. Предложенный алгоритм протестирован на экспериментальных данных и показал свою применимость. Результаты итеративной аппроксимации с начальными параметрами, полученными с помощью предложенного авторами алгоритма, сравниваются с результатами аппроксимации при использовании известного алгоритма Circle Fit. Рассматриваемый подход позволяет снизить требования к отношению сигнал/шум, не теряя при этом возможности надежной аппроксимации.
Ключевые слова: микроволновый резонатор, резонансная кривая, аппроксимация, алгоритм SLEEP.
Образец цитирования: Г. В. Купцов, В. А. Петров, В. В. Петров, “Алгоритм для определения параметров резонансных лоренцевских кривых”, Квантовая электроника, 52:10 (2022), 948–954

Высокочастотный акустооптический модулятор с конверсией акустической моды

  • Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений, п. Менделеево, Московская обл.
Аннотация: Создан и экспериментально исследован акустооптический модулятор на кристалле ТеО2 для диапазона частот 200 – 570 МГц с конверсией акустической моды при отражении от косой грани акустооптической ячейки. Модулятор работал с коллимированным световым пучком диаметром ∼0.8 мм, причем фокусировки пучка не требовалось. Для последовательности импульсов управляющего сигнала при f > 250 МГц наблюдалось резкое (в несколько раз) обратимое падение эффективности дифракции через T1 = 3 – 20 мкс после начала дифракции. Временной фронт падения короче 0.5 мкс. Величина T1 зависит от параметров управляющего сигнала. Определены верхние границы частотного диапазона модулятора в непрерывном режиме и в режиме последовательности импульсов управляющего сигнала 360 и 570 МГц соответственно. Измерены коэффициенты затухания поперечной медленной акустической моды в ТеО2 вдоль направления ее волнового вектора, имеющего угол наклона с осью [110] 16.80°: σ(360 МГц) = 1.8 ± 0.4 Нп/см, σ(570 МГц) = 5.5 ± 0.8 Нп/см. Согласно оценке показатель степени в частотной зависимости σ(f) ∼ fn составил 2.4 ± 0.4. С использованием полученных результатов обсуждены возможности и особенности эксперимента по рассеянию назад в ТеО2.
Ключевые слова: акустооптический модулятор, конверсия акустической моды, частотный диапазон модулятора, затухание акустической моды, рассеяние назад.
Образец цитирования: В. М. Епихин, Л. Л. Пальцев, “Высокочастотный акустооптический модулятор с конверсией акустической моды”, Квантовая электроника, 52:10 (2022), 943–947

КПН-резонансы при многочастотной оптической накачке

  • Новосибирский государственный технический университет
  • Институт лазерной физики СО РАН, г. Новосибирск
Аннотация: Зарегистрированы резонансы когерентного пленения населенности (КПН) при многочастотной накачке ячейки с Rb-87 излучением диодного лазера с внешним резонатором при совместном действии СВЧ и ОВЧ модуляции тока инжекции. Измерены относительные амплитуды резонансов и частотные интервалы между ними.
Ключевые слова: КПН-резонанс, диодный лазер, оптическая накачка, стандарт частоты.
Образец цитирования: К. Н. Савинов, Н. Н. Головин, А. К. Дмитриев, “КПН-резонансы при многочастотной оптической накачке”, Квантовая электроника, 52:10 (2022), 939–942

Воздействие амплитудно-модулированных каналов на амплитудно-фазовые каналы с когерентным детектированием в волоконно-оптических линиях связи с распределенным усилением

  • ООО »Т8 НТЦ», Москва, Россия
  • Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет
Аннотация: Предложена методика измерения межканальных искажений, возникающих в волоконно-оптических линиях связи с QAM/CD- и IM/DD-каналами, и способ описания искажений в виде аддитивных шумов. На базе предложенной методики проведены измерения в широком диапазоне условий и сформирована эмпирическая модель для оценки ухудшения качества когерентного сигнала из-за воздействия IM/DD-каналов.
Ключевые слова: распределенный рамановский усилитель, попутная рамановская накачка, когерентная система связи, нелинейное межканальное взаимодействие, фазовая кросс-модуляция, интерференционный шум
Образец цитирования: Д. Д. Старых, Л. А. Самоделкин, О. Е. Наний, В. Н. Трещиков, “Воздействие амплитудно-модулированных каналов на амплитудно-фазовые каналы с когерентным детектированием в волоконно-оптических линиях связи с распределенным усилением”, Квантовая электроника, 52:10 (2022), 934–938

Нанопористые стёкла, легированные диспрозием, для активных волоконных световодов видимого диапазона

  • Московский физико-технический институт (государственный университет), г. Долгопрудный, Московская обл.
  • Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, г. Москва
  • Научный центр волоконной оптики им. Е.М.Дианова РАН, г. Москва
  • Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва
Аннотация: Исследованы спектрально-люминесцентные свойства активированных ионами Dy3+ кварцевых стёкол, полученных спеканием нанопористых стеклянных матриц. Представлены результаты исследований химического состава и структура полученных образцов с различным содержанием ионов Dy3+. Определен диапазон оптимальной концентрации диспрозия (0.05 – 0.08 ат.%), при котором не происходит концентрационного тушения люминесценции. Изготовлен микроструктурированный световод с сердцевиной из нанопористого стекла, легированного диспрозием, и исследованы его люминесцентные свойства.
Ключевые слова: нанопористое стекло, волоконный световод, диспрозий, люминесценция.
Образец цитирования: Е. А. Пластинин, Л. Д. Исхакова, С. В. Фирстов, В. М. Машинский, В. В. Вельмискин, Ф. О. Милович, “Нанопористые стёкла, легированные диспрозием, для активных волоконных световодов видимого диапазона”, Квантовая электроника, 52:10 (2022), 929–933

Изменение поляризации света при ударе молнии: зоны изотропности анизотропного оптического волокна

  • ООО »Т8 НТЦ», Москва, Россия
  • Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет,
  • ООО «Т8», г. Москва
  • Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Московская облаcть, г. Долгопрудный
  • Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В. А. Котельникова РАН
Аннотация: В численном эксперименте обнаружен и объяснен «эффект изотропности» участков временных профилей скорости вращения состояния поляризации света, прошедшего через участок оптического кабеля в грозотросе, при ударе молнии. Формы временных профилей для анизотропных и изотропных волокон практически совпадают на коротких участках в начале и в конце временного профиля изменения поляризации, но значительно различаются в средней части. Такое поведение временных профилей определяется малостью длины взаимодействия света с областью быстрого изменения магнитного поля в начале и в конце фронта молнии, при этом воздействие магнитного поля на короткие участки анизотропного волокна практически совпадает с воздействием на участки изотропного волокна такой же длины. Из модели распространения света в волокне со случайным распределением линейного двулучепреломления, находящемся в магнитном поле молнии, получена формула для расчета матричной скорости вращения состояния поляризации для протяженного волокна.
Ключевые слова: эффект изотропности участков временных профилей скорости вращения состояния поляризации, эффект Фарадея в оптическом волокне, состояние поляризации, воздушные волоконно-оптические линии связи, быстрое вращение состояния поляризации, оптический грозозащитный провод.
Образец цитирования: Д. В. Горбатов, А. Н. Дорожкин, А. Ю. Игуменов, В. А. Конышев, Т. О. Лукиных, О. Е. Наний, А. Г. Новиков, В. Н. Трещиков, Р. Р. Убайдуллаев, “Изменение поляризации света при ударе молнии: зоны изотропности анизотропного оптического волокна”, Квантовая электроника, 52:10 (2022), 923–928

Оптимизация выхода низкопороговых ядерных реакций под действием протонов, ускоренных с использованием тераваттного фемтосекундного лазера

  • Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет
  • Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук, г. Москва
Аннотация: Рассмотрена возможность осуществления с помощью тераваттных фемтосекундных лазерных систем ядерных реакций с низким энергетическим порогом на примере реакций 11B(p, α)2α и 7Li(p, n)7Be, используемых для безнейтронного термоядерного синтеза и получения пучков нейтронов. На основе литературных данных о зависимостях средней энергии и энергии отсечки в спектре лазерно-ускоренных протонов от интенсивности лазерного излучения и энергии лазерного импульса получена оценка ожидаемого числа регистрируемых событий в зависимости от интенсивности лазерного излучения в достижимом для компактных настольных лазерных систем тераваттного уровня мощности диапазоне интенсивностей. Показано, что оптимальные интенсивности для наблюдения рассматриваемых реакций лежат в диапазоне (1 – 5) × 1019 Вт/см2, при этом полное число вторичных частиц на 1 ТВт пиковой мощности может достигать 106 и 108 для реакций 11B(p, α)2α и 7Li(p, n)7Be соответственно.
Ключевые слова: тераваттная лазерная система, фемтосекундные лазерные импульсы, релятивистская интенсивность, ускорение электронов и ионов, ядерные реакции, 11B(p, α)2α и 7Li(p, n)7Be, безнейтронная термоядерная реакция, направленный пучок нейтронов.
Образец цитирования: В. М. Скибина, А. Б. Савельев, “Оптимизация выхода низкопороговых ядерных реакций под действием протонов, ускоренных с использованием тераваттного фемтосекундного лазера”, Квантовая электроника, 52:10 (2022), 917–922

Исследование фотоионизационного спектра второй ступени схемы фотоионизации лютеция

  • Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», г. Москва
Аннотация: Исследован фотоионизационный спектр второй ступени трехступенчатой схемы фотоионизации лютеция 5d6s2 2D3/2 – 5d6s6p 4Fo5/2 – 5d6s7s 4D3/2 – (53375см–1)o1/2. Экспериментально исследована степень влияния на фотоионизацию двухфотонных переходов по сравнению с влиянием однофотонных ступенчатых переходов.
Ключевые слова: лазерная селективная фотоионизация, изотоп 177Lu.
Образец цитирования: А. Б. Дьячков, А. А. Горкунов, А. В. Лабозин, С. М. Миронов, В. А. Фирсов, Г. О. Цветков, В. Я. Панченко, “Исследование фотоионизационного спектра второй ступени схемы фотоионизации лютеция”, Квантовая электроника, 52:10 (2022), 912–916

Абсолютная калибровка чувствительности многоканальных детекторов с использованием рентгеновского излучения лазерной плазмы

  • Физический институт им. П. Н. Лебедева Российской академии наук, г. Москва
Аннотация: Разработана методика абсолютной калибровки многоканальных детекторов на основе ПЗС с использованием мягкого рентгеновского излучения лазерной плазмы. Селектирование излучения по длинам волн в диапазоне λ = 2 – 10 Å осуществлялось с помощью метода монохроматизации – формирования квазимонохроматических, с большим пространственным углом расходимости потоков линейчатого рентгеновского излучения лазерной плазмы. Предложенная методика применялась для калибровки ПЗС-линейки (модель Toshiba TCD 1304): определены абсолютная чувствительность детектора k0 = 0.08 – 0.2 фотон./(пиксель · отсчет), квантовая эффективность QE = 0.4 – 1.0, эффективная толщина чувствительного слоя h = 16 ± 3 мкм и детектирующая способность детектора DL = 1 – 2 фотон./пиксель. Этот детектор использовался в фокусирующем кристаллическом спектрометре для регистрации рентгеновских спектров лазерной плазмы в абсолютной шкале интенсивностей (многозарядные ионы элементов Mg и Ti).
Ключевые слова: рентгеновская метрология и спектроскопия, лазерная плазма, многозарядные ионы, рентгеновские спектрометры и детекторы.

Скачать (.pdf)

Образец цитирования: А. П. Шевелько, “Абсолютная калибровка чувствительности многоканальных детекторов с использованием рентгеновского излучения лазерной плазмы”, Квантовая электроника, 52:10 (2022), 906–911