К 80-летию со дня рождения В.С.Летохова

В. Н. Задков

  • Институт спектроскопии РАН, г. Москва, г. Троицк
Аннотация: Подмосковный Троицк занимает особое место среди городов, связанных с лазерной физикой и фотоникой и их применениями. Именно здесь находится Институт спектроскопии РАН, в котором работал выдающийся советский и российский учёный Владилен Степанович Летохов. В честь 80-летия со дня его рождения в Институте спектроскопии с 11 по 12 ноября 2019 г. проходил организованный при поддержке РФФИ Международный симпозиум по лазерной спектроскопии, программа которого охватывала наиболее актуальные направления лазерной спектроскопии атомов, ионов, молекул, кластеров, конденсированных сред, оптики и спектроскопии единичных нанообъектов и наноструктур, а также вопросы разработки и применения новых спектральных методов и оптических приборов для решения научных и прикладных задач.
Поступила в редакцию: 18.02.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:3, 205
Образец цитирования: В. Н. Задков, “К 80-летию со дня рождения В.С.Летохова”, Квантовая электроника, 50:3 (2020), 205 [Quantum Electron., 50:3 (2020), 205]

 

Сверление в алмазе отверстий в виде песочных часов диаметром менее 100 мкм с помощью фемтосекундных лазерных импульсов

Б. Джонг, Б. Ли, Ч. Х. Ким, Ч. А. Чой, Ч. Янг, Е. Г. Салль, Ч. В. Ким, Д. Хо, Дж. Джанг, Г. Х. Ким, В. Е. Яшин

  • Electro-Medical Device Research Center, Korea Electrotechnology Research Institute, Republic of Korea
  • Department of Creative IT Engineering, Pohang University of Science and Technology, Republic of Korea
  • GK UP, Republic of Korea
  • School of Interdisciplinary Bioscience and Bioengineering, Pohang University of Science and Technology, Republic of Korea
  • АО «Государственный оптический институт им. С. И. Вавилова», г. С.-Петербург
Аннотация: Представлены изображения микроотверстий в алмазе, полученных с помощью созданного нами фемтосекундного Yb : KGW-лазера. Использовался фемтосекундный лазерный источник с длительностью импульса излучения 230 фс на длине волны 1030 нм и размером пятна фокусировки 8.9 мкм. Проведена оценка влияния энергии и числа импульсов на геометрию микроотверстий (их диаметр, форму, угол конуса), а также на качество сверления. Продемонстрирована возможность сверления в образце алмаза отверстий в виде песочных часов, которые имеют одинаковые диаметры на входе (92 мкм) и на выходе (95 мкм) и гораздо меньший диаметр (28 мкм) суженной части внутри отверстия.
Ключевые слова: фемтосекундный лазер, лазер ультракоротких импульсов, лазерная микрообработка, лазерное сверление, алмаз.
Поступила в редакцию: 18.07.2019
Исправленный вариант: 14.10.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:2, 201–204
Образец цитирования: Б. Джонг, Б. Ли, Ч. Х. Ким, Ч. А. Чой, Ч. Янг, Е. Г. Салль, Ч. В. Ким, Д. Хо, Дж. Джанг, Г. Х. Ким, В. Е. Яшин, “Сверление в алмазе отверстий в виде песочных часов диаметром менее 100 мкм с помощью фемтосекундных лазерных импульсов”, Квантовая электроника, 50:2 (2020), 201–204 [Quantum Electron., 50:2 (2020), 201–204]

Однородность двумерного пространственного распределения эффективности обнаружения фотонов и вероятности перекрестных помех у многопиксельных счетчиков фотонов на микромасштабе

Лина Лю, Чуньлин Чжан, Джакомо Галлина, Гоцин Чжан

  • School of Science, Xi’an University of Technology, China
  • School of Science, Xi’an University of Architecture and Technology, China
  • TRIUMF, Vancouver, Canada
  • School of Science, Xi’an Polytechnic University, China
Аннотация: Исследована двумерная (2D) однородность пространственного распределения эффективности обнаружения фотонов (ЭОФ) и вероятности оптических перекрестных помех Pct у многопиксельных счетчиков фотонов (МПСФ) на микроскопическом масштабе. Экспериментально показано, что 2D пространственное распределение Pct заметно неоднородно, а именно: Pct имеет большие значения в углах и на краях каждого пикселя в МПСФ, что указывает на более сильное электрическое поле в этих местах пикселя вследствие обеднения носителями. Для ЭОФ неоднородность 2D распределения также становится заметной при небольшом размере пикселей МПСФ, что указывает на увеличение неоднородности распределения электрического поля в МПСФ с уменьшением размера пикселя. Предложен метод характеризации однородности пространственного распределения двумерного электрического поля в отдельном пикселе МПСФ, который можно использовать для управления процессом оптимизации МПСФ и их свойств. Эти перспективные методики могут быть естественно распространены на любые гейгеровские лавинные фотодиоды и их массивы.
Ключевые слова: многопиксельный фотонный счетчик, кремниевый фотоумножитель, однородность пространственного распределения, эффективность обнаружения фотонов, вероятность оптических перекрестных помех, микроскопический масштаб.
Поступила в редакцию: 25.09.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:2, 197–200
Образец цитирования: Лина Лю, Чуньлин Чжан, Джакомо Галлина, Гоцин Чжан, “Однородность двумерного пространственного распределения эффективности обнаружения фотонов и вероятности перекрестных помех у многопиксельных счетчиков фотонов на микромасштабе”, Квантовая электроника, 50:2 (2020), 197–200 [Quantum Electron., 50:2 (2020), 197–200]

Оптическое кодирование QR-кодов в схеме с пространственно-некогерентным освещением на базе двух микрозеркальных модуляторов света

Н. Н. Евтихиев, В. В. Краснов, И. Д. Кузьмин, Д. Ю. Молодцов, В. Г. Родин, Р. С. Стариков, П. А. Черёмхин

  • Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», г. Москва
Аннотация: Впервые представлена экспериментальная реализация системы оптического кодирования информации с пространственно-некогерентным освещением на базе двух микрозеркальных модуляторов света. Такие модуляторы являются в настоящее время наиболее быстродействующими средствами пространственно-временной модуляции света, их скоростные характеристики обеспечивают возможность создания систем оптического кодирования данных с пропускной способностью на уровне нескольких гигабит в секунду.
Ключевые слова: оптическое кодирование, пространственно-некогерентное освещение, микрозеркальный модулятор света, оптико-цифровая система, QR-код, голограмма
Поступила в редакцию: 23.09.2019
Исправленный вариант: 20.10.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:2, 195–196
Образец цитирования: Н. Н. Евтихиев, В. В. Краснов, И. Д. Кузьмин, Д. Ю. Молодцов, В. Г. Родин, Р. С. Стариков, П. А. Черёмхин, “Оптическое кодирование QR-кодов в схеме с пространственно-некогерентным освещением на базе двух микрозеркальных модуляторов света”, Квантовая электроника, 50:2 (2020), 195–196 [Quantum Electron., 50:2 (2020), 195–196]

Плотность энергии и спектр электромагнитных импульсов с одним и менее периодами поля

И. А. Артюков, А. В. Виноградов, Н. В. Дьячков, Р. М. Фещенко

  • Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, г. Москва
Аннотация: На основе точного решения уравнений Максвелла в виде схлопывающейся векторной сферической волны, задаваемой произвольной функцией времени, рассчитана максимальная плотность энергии, достижимая при фокусировке экстремально коротких импульсов различной формы. Показано, что полученная нами ранее формула, определяющая указанную величину для гауссовых квазимонохроматических импульсов через параметры их спектра, приближенно (с точностью ± 40%) справедлива также для основных типов экстремально коротких импульсов.
Ключевые слова: электромагнитные импульсы с одним и менее периодами поля, схлопывающаяся векторная сферическая волна, уравнения Максвелла.
Поступила в редакцию: 14.10.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:2, 187–194
Образец цитирования: И. А. Артюков, А. В. Виноградов, Н. В. Дьячков, Р. М. Фещенко, “Плотность энергии и спектр электромагнитных импульсов с одним и менее периодами поля”, Квантовая электроника, 50:2 (2020), 187–194 [Quantum Electron., 50:2 (2020), 187–194]

Подавление нелинейного шума в высокоскоростном оптическом канале с фазовой модуляцией и компенсацией дисперсии

Е. Г. Шапиро, Д. А. Шапиро

  • Институт автоматики и электрометрии СО РАН, г. Новосибирск
  • Новосибирский государственный университет
Аннотация: Выполнено численное моделирование распространения оптических импульсов с четырехуровневой фазовой модуляцией и мультиплексированием по поляризациям со скоростью 40 Гбод на дистанцию 2000 км. Показано, что использование канала с большой отрицательной дисперсией и предварительным большим положительным чирпированием импульсов значительно уменьшает нелинейное искажение и улучшает качество сигнала. Для дальнейшего уменьшения вероятности ошибки распознавания предложено вместо волокна с отрицательной дисперсией использовать компенсаторы с малым затуханием.
Ключевые слова: волоконно-оптические линии связи, математическое моделирование, нелинейное уравнение Шрёдингера, хроматическая дисперсия
Поступила в редакцию: 09.04.2019
Исправленный вариант: 03.06.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:2, 184–186
Образец цитирования: Е. Г. Шапиро, Д. А. Шапиро, “Подавление нелинейного шума в высокоскоростном оптическом канале с фазовой модуляцией и компенсацией дисперсии”, Квантовая электроника, 50:2 (2020), 184–186 [Quantum Electron., 50:2 (2020), 184–186]

Исследование преплазмы на поверхности мишени железа при воздействии мощных фемтосекундных лазерных импульсов методом интерференционной микроскопии

Д. С. Ситников, А. В. Овчинников, С. И. Ашитков

  • Объединенный институт высоких температур РАН, г. Москва
Аннотация: Представлены результаты измерений характерного масштаба разлета плазмы, образующейся на поверхности массивной мишени железа при воздействии фемтосекундного лазерного импульса с интенсивностью 1016 Вт/см2 методом интерференционной микроскопии с временным разрешением. Для исследований использовались фемтосекундные импульсы хром-форстеритовой лазерной системы с контрастом по интенсивности 107. Продемонстрирована эффективность выбранной методики и экспериментально показано, что в результате воздействия лазерного импульса смещение слоя плазмы с концентрацией порядка критической не превышает 30 нм.
Ключевые слова: фемтосекундный импульс, горячие электроны, механизмы ускорения электронов, интерференционная микроскопия
Поступила в редакцию: 27.03.2019
Исправленный вариант: 08.10.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:2, 179–183
Образец цитирования: Д. С. Ситников, А. В. Овчинников, С. И. Ашитков, “Исследование преплазмы на поверхности мишени железа при воздействии мощных фемтосекундных лазерных импульсов методом интерференционной микроскопии”, Квантовая электроника, 50:2 (2020), 179–183 [Quantum Electron., 50:2 (2020), 179–183]

Моделирование фемтосекундной интерферометрии при исследовании воздействия интенсивного лазерного излучения на прозрачную среду

Е. В. Заведеев, В. В. Кононенко, В. М. Гололобов, В. И. Конов

  • Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, г. Москва
  • Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», г. Москва
Аннотация: На основе компьютерного воспроизведения фотографий, получаемых с помощью фемтосекундной интерферометрии, предложен метод сопоставления экспериментальных и модельных результатов, получаемых при прохождении фемтосекундного лазерного импульса через вещество. Представлен численный анализ пространственно-временной эволюции интенсивного (~1013 Вт/см2) импульса при его распространении в объеме иттрий-алюминиевого граната.
Ключевые слова: фемтосекундное лазерное излучение, быстрые процессы в твердом теле, фемтосекундная интерферометрия.
Поступила в редакцию: 24.11.2019
Исправленный вариант: 12.12.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:2, 175–178
Образец цитирования: Е. В. Заведеев, В. В. Кононенко, В. М. Гололобов, В. И. Конов, “Моделирование фемтосекундной интерферометрии при исследовании воздействия интенсивного лазерного излучения на прозрачную среду”, Квантовая электроника, 50:2 (2020), 175–178 [Quantum Electron., 50:2 (2020), 175–178]

Повышение эффективности термоядерной DD-реакции в фемтосекундной лазерной плазме с применением структурированных мишеней пониженной средней плотности

К. А. Иванов, С. А. Шуляпов, И. Н. Цымбалов, А. А. Акунец, Н. Г. Борисенко, И. М. Мордвинцев, И. В. Божьев, Р. В. Волков, С. Г. Бочкарев, В. Ю. Быченков, А. Б. Савельев

  • Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, физический факультет
  • Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, г. Москва
  • Центр квантовых технологий, г. Москва
  • Центр фундаментальных и прикладных исследований ВНИИА им. Н. Л. Духова, г. Москва
Аннотация: Экспериментально продемонстрирован рост выхода быстрых нейтронов при возбуждении ядерной DD-реакции в процессе взаимодействия релятивистски интенсивного (свыше 1018 Вт/см2) сверхкороткого лазерного импульса с дейтерированной объемно-структурированной на масштабе длины волны мишенью с пониженной средней плотностью. Показано, что при уменьшении средней плотности мишени с 0.78 до 0.35 г/см3 поток нейтронов увеличивается вдвое и достигает 7 × 104 частиц на 1 Дж вложенной энергии. Эффект может быть связан с увеличением числа ускоренных ионов дейтерия за счет объемного трехмерного расширения отдельных элементов структуры мишени.
Ключевые слова: релятивистская лазерная плазма, термоядерная DD-реакция, источник нейтронов, структурированная мишень
Поступила в редакцию: 03.10.2019
Исправленный вариант: 20.11.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:2, 169–174
Образец цитирования: К. А. Иванов, С. А. Шуляпов, И. Н. Цымбалов, А. А. Акунец, Н. Г. Борисенко, И. М. Мордвинцев, И. В. Божьев, Р. В. Волков, С. Г. Бочкарев, В. Ю. Быченков, А. Б. Савельев, “Повышение эффективности термоядерной DD-реакции в фемтосекундной лазерной плазме с применением структурированных мишеней пониженной средней плотности”, Квантовая электроника, 50:2 (2020), 169–174 [Quantum Electron., 50:2 (2020), 169–174]

Исследование сжатия мишеней непрямого облучения в условиях установки NIF в рамках одномерного моделирования

В. Б. Розанов, Г. А. Вергунова

  • Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, г. Москва
Аннотация: С помощью одномерной модели, базирующейся на 1D программе RADIAN, проведено моделирование динамики непрямого сжатия мишеней, содержащих капсулы с абляторами из пластика, высокоплотного углерода и бериллия. Эксперименты с такими мишенями выполнены на установке NIF в Ливерморской лаборатории (США) в 2014–2018 гг. Результаты численного 1D моделирования согласуются с результатами экспериментов и расчетов, проведенных в этой лаборатории. Подтверждено влияние жесткой части излучения хольраума на параметры сжатия капсул, продемонстрирована возможность устранения данного влияния не только подбором материала хольраума, но и внесением в капсулу поглощающих это излучение добавок. Показано, как варьирование величины добавок в аблятор капсулы меняет спектр излучения, греющего DT-горючее.
Ключевые слова: непрямое облучение, сферическое сжатие, лазерная плазма, излучение лазерной плазмы, численное моделирование.
Поступила в редакцию: 25.11.2019
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2020, 50:2, 162–168
Образец цитирования: В. Б. Розанов, Г. А. Вергунова, “Исследование сжатия мишеней непрямого облучения в условиях установки NIF в рамках одномерного моделирования”, Квантовая электроника, 50:2 (2020), 162–168 [Quantum Electron., 50:2 (2020), 162–168]