Нелинейное оптическое поглощение тонких пленок галогенидных перовскитов при фемтосекундном возбуждении на длинах волн 1064 и 532 нм

Д. В. Худяков, Д. В. Ганин, А. Д. Ляшедько, Л. А. Фролова, П. А. Трошин, А. С. Лобач

  • Центр физического приборостроения Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН, г. Троицк, г. Москва
  • ООО «Оптосистемы», г. Москва, г. Троицк
  • Сколковский институт науки и технологий
  • Институт проблем химической физики РАН, г. Черноголовка Московской обл.
Аннотация: С использованием метода z-сканирования исследованы нелинейно-оптические отклики перовскитных пленок CsPbI2Br, MAPbI3 + 1% поливинилкарбазола, MA0.15FA0.75Cs0.1PbI2.85Br0.15 и MA0.15FA0.75Cs0.1PbI3 при облучении фемтосекундными импульсами на длинах волн 1064 и 532 нм. Обнаружено, что при облучении на длине волны 1064 нм в пленках перовскитов возникает нелинейное поглощение, причем в тонких (45 – 65 нм) пленках коэффициент нелинейного поглощения (524 – 928 см/ГВт) существенно больше, чем в толстых (120 – 350 нм) пленках, где он составляет 38 – 50 см/ГВт. Показано, что интенсивность насыщения нелинейного поглощения для пленок перовскитов зависит от длительности импульса накачки и увеличивается с ее уменьшением. Также установлено, что в пленках металлоорганических перовскитов коэффициенты нелинейного поглощения больше, чем в пленке неорганического перовскита CsPbI2Br. Просветление пленочных образцов при z-сканировании на длине волны 532 нм связано с необратимой фотохимической деградацией пленок при облучении светом с большой интенсивностью. Кинетика фотохимического выцветания пленок зарегистрирована на длине волны 532 нм.
Ключевые слова: металлоорганические галогенидные перовскиты, тонкие пленки перовскитов, полупроводниковые материалы, нелинейное оптическое поглощение, двухфотонное поглощение.
Поступила в редакцию: 27.11.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:3, 211–216
Образец цитирования: Д. В. Худяков, Д. В. Ганин, А. Д. Ляшедько, Л. А. Фролова, П. А. Трошин, А. С. Лобач, “Нелинейное оптическое поглощение тонких пленок галогенидных перовскитов при фемтосекундном возбуждении на длинах волн 1064 и 532 нм”, Квантовая электроника, 51:3 (2021), 211–216 [Quantum Electron., 51:3 (2021), 211–216]

Скачать (pdf)

ВКР ультракоротких лазерных импульсов при нелинейной фазовой модуляции

А. В. Конященко, Л. Л. Лосев, В. С. Пазюк

  • Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН, г. Москва
Аннотация: Экспериментально исследован процесс ВКР в режиме нелинейной фазовой модуляции волн лазерного и стоксова излучений. Установлено влияние соотношения лазерной и стоксовой длин волн на величину минимальной длительности лазерного импульса, при которой возможен эффективный процесс ВКР. Показана возможность получения максимально широкополосных импульсов стоксова излучения при согласовании групповых скоростей лазерного и стоксова импульсов.
Ключевые слова: вынужденное комбинационное рассеяние, фемтосекундный лазер, нелинейная фазовая модуляция, компрессия импульсов.
Поступила в редакцию: 16.12.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:3, 217–221
Образец цитирования: А. В. Конященко, Л. Л. Лосев, В. С. Пазюк, “ВКР ультракоротких лазерных импульсов при нелинейной фазовой модуляции”, Квантовая электроника, 51:3 (2021), 217–221 [Quantum Electron., 51:3 (2021), 217–221]

Скачать (pdf)

Захват магнитного поля диполя лазерной плазмой

М. А. Ефимов, А. А. Чибранов, А. Г. Березуцкий, М. С. Руменских, В. Г. Посух, Ю. П. Захаров, Э. Л. Бояринцев, П. А. Трушин, Е. В. Смолина, И. Б. Мирошниченко, И. Ф. Шайхисламов

  • Институт лазерной физики СО РАН, г. Новосибирск
Аннотация: Описан эксперимент по взаимодействию дипольного магнитного поля с потоком лазерной плазмы, образованной внутри лабораторной магнитосферы. Обнаружено, что такое взаимодействие имеет две динамические фазы: после кратковременного вытеснения дипольного поля лазерной плазмой происходит захват магнитного поля и вынос его за пределы магнитосферы. Полученные данные подтверждают результаты предыдущих измерений, проведенных далеко за пределами магнитосферы, и дают дополнительную информацию о новом процессе захвата дипольного магнитного поля внутренним магнитосферным потоком плазмы.
Ключевые слова: лазерная плазма, магнитное поле, магнитосфера
Поступила в редакцию: 17.09.2020
Исправленный вариант: 02.12.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:3, 222–227
Образец цитирования: М. А. Ефимов, А. А. Чибранов, А. Г. Березуцкий, М. С. Руменских, В. Г. Посух, Ю. П. Захаров, Э. Л. Бояринцев, П. А. Трушин, Е. В. Смолина, И. Б. Мирошниченко, И. Ф. Шайхисламов, “Захват магнитного поля диполя лазерной плазмой”, Квантовая электроника, 51:3 (2021), 222–227 [Quantum Electron., 51:3 (2021), 222–227]

Скачать (pdf)

Волоконный световод со смещённой сердцевиной для подавления ВРМБ

М. М. Худяков, В. В. Алексеев, Д. С. Липатов, А. Н. Гурьянов, В. Темянко, М. М. Бубнов, М. Е. Лихачёв

  • Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Научный центр волоконной оптики им. Е.М. Дианова, г. Москва
  • Московский физико-технический институт, Московская облаcть, г. Долгопрудный
  • Институт химии высокочистых веществ РАН, г. Нижний Новгород
  • The University of Arizona, Wyant College of Optical Sciences, USA

 

Аннотация: С целью повышения порога вынужденного рассеяния Мандельштама – Бриллюэна (ВРМБ) изготовлен волоконный световод со смещённой относительно оси волокна сердцевиной, высоколегированной оксидом германия. Предложен способ уширения спектра ВРМБ при намотке такого световода на катушку малого диаметра, и продемонстрировано уширение спектра на 5.4 дБ, последнее позволяет оценить повышение порога ВРМБ на 4.1 дБ.
Ключевые слова: ВРМБ, волоконный световод, смещённая сердцевина.
Поступила в редакцию: 01.09.2020
Исправленный вариант: 07.12.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:3, 228–231

Образец цитирования: М. М. Худяков, В. В. Алексеев, Д. С. Липатов, А. Н. Гурьянов, В. Темянко, М. М. Бубнов, М. Е. Лихачёв, “Волоконный световод со смещённой сердцевиной для подавления ВРМБ”, Квантовая электроника, 51:3 (2021), 228–231 [Quantum Electron., 51:3 (2021), 228–231]

Скачать (pdf)

Спектральная диагностика оптического разряда, распространяющегося по полому волоконному световоду

И. А. Буфетов, А. Н. Колядин, Ю. П. Яценко, А. Ф. Косолапов

  • Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Научный центр волоконной оптики им. Е.М. Дианова РАН, г. Москва
Аннотация: Представлены результаты спектральной диагностики плазмы оптического разряда (ОР), распространяющегося по полому револьверному волоконному световоду под действием импульсно-периодического лазерного излучения. Револьверный световод был изготовлен из кварцевого стекла, диаметр полой сердцевины составил 20 мкм. Пиковые значения интенсивности лазерного излучения достигали 1012 Вт/см2 при средней мощности Nd : YAG-лазера около 2 Вт. Усредненный по времени спектр плазмы ОР в видимом диапазоне имеет вид континуума и близок к спектру черного тела с температурой 13.3 – 17 кK, причем вид спектра не зависит от газа, заполняющего сердцевину световода (воздух или аргон). В УФ части спектра наблюдаются линии Si(I), свидетельствующие о частичном испарении отражающей оболочки световода.
Ключевые слова: оптический разряд, револьверный световод, световод с полой сердцевиной, световая детонация
Поступила в редакцию: 13.11.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:3, 232–239
Образец цитирования: И. А. Буфетов, А. Н. Колядин, Ю. П. Яценко, А. Ф. Косолапов, “Спектральная диагностика оптического разряда, распространяющегося по полому волоконному световоду”, Квантовая электроника, 51:3 (2021), 232–239 [Quantum Electron., 51:3 (2021), 232–239]

Скачать (pdf)

Микроструктурированные волоконные световоды с большим спектральным диапазоном одномодового режима

А. Н. Денисов, С. Л. Семенов

  • Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Научный центр волоконной оптики им. Е.М. Дианова, г. Москва
Аннотация: Предложена новая конструкция микроструктурированных волоконных световодов (МВС), содержащих три слоя одинаковых круглых отверстий вокруг сердцевины с различными расстояниями между слоями. Проведен численный анализ свойств этих МВС с использованием метода конечных элементов (FEM), рассчитаны потери на вытекание фундаментальных и высших мод в спектральном диапазоне 0.40 – 2.65 мкм для различных параметров МВС. Отмечено наличие нескольких локальных максимумов в спектральных зависимостях потерь на вытекание высших мод, рассмотрен физический механизм, объясняющий появление этих максимумов и зависимость их положения от параметров МВС. Показано, что предложенный дизайн МВС позволяет получить одномодовый режим в спектральном диапазоне 0.77 – 2.3 мкм.
Ключевые слова: микроструктурированные волоконные световоды, одномодовые световоды, метод конечных элементов.
Поступила в редакцию: 18.11.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:3, 240–247
Образец цитирования: А. Н. Денисов, С. Л. Семенов, “Микроструктурированные волоконные световоды с большим спектральным диапазоном одномодового режима”, Квантовая электроника, 51:3 (2021), 240–247 [Quantum Electron., 51:3 (2021), 240–247]

Скачать (pdf)

Нулевой оптический сдвиг частоты возбуждения атома, локализованного в импульсном лазерном поле

А. Е. Афанасьев, В. И. Балыкин

  • Институт спектроскопии РАН, г. Москва, г. Троицк
  • Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики», г. Москва
Аннотация: Представлен теоретический анализ спектральных свойств атомов, локализованных в оптической импульсной ловушке. Показано, что такой анализ можно проводить с использованием коэффициента корреляции, рассчитываемого из усредненной динамики возбуждения атома резонансным пробным лазерным излучением в присутствии нерезонансного импульсного поля. Из расчётов следует, что при длительности лазерного импульса 8 пс можно провести локализацию атомов при нулевом сдвиге частоты перехода D2-линии атома Rb, вызванного высокочастотным эффектом Штарка. Данная конфигурация может быть использована для построения стандартов частоты оптического диапазона в отсутствие локализующего лазерного излучения на «магической» длине волны.
Ключевые слова: оптическая импульсная ловушка, высокочастотный эффект Штарка, резонансное пробное лазерное излучение, рубидий.
Поступила в редакцию: 06.12.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:3, 248–253
Образец цитирования: А. Е. Афанасьев, В. И. Балыкин, “Нулевой оптический сдвиг частоты возбуждения атома, локализованного в импульсном лазерном поле”, Квантовая электроника, 51:3 (2021), 248–253 [Quantum Electron., 51:3 (2021), 248–253]

Скачать (pdf)

Оптоэлектронный опорный генератор X-диапазона частот для радиолокационных систем

А. Л. Чиж, К. Б. Микитчук, И. В. Скоторенко

  • Государственное научно-производственное объединение «Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника», г. Минск
  • ООО «ЛЭМЗ-Т», г. Томск
Аннотация: Представлены конструкция и результаты исследования характеристик оптоэлектронного генератора сверхвысокой частоты (СВЧ) в режиме свободной генерации, предложен способ его синхронизации с сигналом высокостабильного кварцевого генератора при помощи петли фазовой автоподстройки частоты, а также приведены результаты экспериментального исследования нестабильности частоты оптоэлектронного опорного генератора СВЧ. Рассматриваемый оптоэлектронный опорный генератор СВЧ с оптическим усилением и частотой генерации 10 ГГц одновременно обеспечивает сверхнизкий фазовый шум (менее –142 дБн/Гц) на частоте отстройки 10 кГц от СВЧ несущей и низкий уровень дискретных составляющих в спектре генерации (не более –94 дБн). При этом температурный коэффициент частоты генерации определяется температурной нестабильностью высокостабильного кварцевого генератора.
Ключевые слова: оптоэлектронный генератор СВЧ, опорный генератор, фазовый шум, фазовая автоподстройка частоты.
Поступила в редакцию: 10.09.2020
Исправленный вариант: 25.11.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:3, 254–259
Образец цитирования: А. Л. Чиж, К. Б. Микитчук, И. В. Скоторенко, “Оптоэлектронный опорный генератор X-диапазона частот для радиолокационных систем”, Квантовая электроника, 51:3 (2021), 254–259 [Quantum Electron., 51:3 (2021), 254–259]

Скачать (pdf)

Преобразование шумов в оптоэлектронных генераторах СВЧ на линиях задержки

А. Л. Чиж, К. Б. Микитчук

  • Государственное научно-производственное объединение «Оптика, оптоэлектроника и лазерная техника», г. Минск
Аннотация: Представлены результаты теоретического и экспериментального исследования шумов оптоэлектронного генератора сверхвысоких частот (СВЧ) на линиях задержки с оптическим усилением. Рассмотрено влияние различных источников шума на параметры оптоэлектронного генератора СВЧ, при этом помимо шумов отдельных его компонентов учтен целый ряд линейных и нелинейных механизмов преобразования шумов оптической несущей в шумы СВЧ-сигнала. Показано, что из-за нелинейности энергетической характеристики мощных СВЧ-фотодиодов в оптоэлектронном генераторе происходит преобразование низкочастотных составляющих относительной интенсивности шума излучения лазера в шумы СВЧ-сигналов, в результате чего в контуре генератора появляются источники коррелированных амплитудного и фазового шумов.
Ключевые слова: оптоэлектронный генератор СВЧ, амплитудный шум, фазовый шум, спектральная плотность мощности шума, фликкер-шум.
Поступила в редакцию: 25.09.2020
Исправленный вариант: 08.12.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:3, 260–264
Образец цитирования: А. Л. Чиж, К. Б. Микитчук, “Преобразование шумов в оптоэлектронных генераторах СВЧ на линиях задержки”, Квантовая электроника, 51:3 (2021), 260–264 [Quantum Electron., 51:3 (2021), 260–264]

Скачать (pdf)

Лазерная адаптивная векторно-фазовая гидроакустическая измерительная система

Р. В. Ромашко, Ю. Н. Кульчин, Д. В. Стороженко, М. Н. Безрук, В. П. Дзюба

  • Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, г. Владивосток
  • Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток
Аннотация: Разработана и экспериментально реализована адаптивная лазерная векторно-фазовая гидроакустическая измерительная система, которая обеспечивает определение полного вектора акустической интенсивности. Приемный элемент системы состоит из шести разнесенных в пространстве волоконно-оптических катушечных датчиков. Фазовая демодуляция сигналов, полученных на выходе датчиков, осуществляется с помощью шестиканального адаптивного голографического интерферометра, построенного на основе фоторефрактивного кристалла CdTe, в котором формируются шесть динамических голограмм. Проведены экспериментальные исследования разработанной измерительной системы для определения пеленга и локализации источника слабого гидроакустического поля.
Ключевые слова: волоконно-оптический сенсор, адаптивный интерферометр, динамическая голограмма, фоторефрактивный кристалл, гидрофон, векторно-фазовый приемник, акустический пеленг.
Поступила в редакцию: 14.12.2020
Англоязычная версия:
Quantum Electronics, 2021, 51:3, 265–271
Образец цитирования: Р. В. Ромашко, Ю. Н. Кульчин, Д. В. Стороженко, М. Н. Безрук, В. П. Дзюба, “Лазерная адаптивная векторно-фазовая гидроакустическая измерительная система”, Квантовая электроника, 51:3 (2021), 265–271 [Quantum Electron., 51:3 (2021), 265–271]

Скачать (pdf)