Лаборатория когерентной оптики

Заведующий лабораторией: д.ф-м.н. Н. В. Чернега

Ключевые сотрудники

• к.ф-м.н А.Д. Кудрявцева
• к.ф-м.н. М.А. Шевченко
• к.т.н. М.А. Карпов

Основные направления научной деятельности лаборатории

• Исследования фундаментальных и прикладных аспектов взаимодействия систем наноразмерных и субмикронных частиц, с импульсным лазерным излучением видимого диапазона.
• Практическая деятельность направлена на создание высокоэффективных устройств, позволяющих получать оптическое излучение, модулированное частотой в гига и терагерцовом диапазонах, а также генерацию в СВЧ диапазоне.
• Разработка новых методов и подходов в спектроскопии лазерного пробоя (LIBS) для повышения чувствительности метода.
• Разработка новых методов синтеза систем нано и субмикронных частиц, в том числе трехмерных фотонных кристаллов на основе синтетических опаловых матриц.

Наиболее яркие научных результаты последних лет

• Получена генерация электромагнитного излучения СВЧ диапазона при оптической накачке в нанакомпозитах на основе синтетических опаловых матриц.
• Экспериментально реализован источник когерентного излучения наносекундного диапазона длительности с заданным спектральным распределением на основе низкочастотного комбинационного рассеяния света.
• Создана установка, позволяющая контролировать процесс фазового перехода в гетерогенных средах с использованием вынужденного комбинационного рассеяния света.
• Предложен и реализован  новый метод модуляции добротности с использованием в качестве пассивного модулятора добротности систем субмикронных частиц.
• Экспериментально реализована схема случайно распределенной обратной связи, создаваемой ультразвуком, позволяющая более чем на порядок увеличить эффективность процесса вынужденного комбинационного рассеяния света в жидких средах.

Избранные статьи последних лет

• М.А.Карпов, А.Д.Кудрявцева, Т.В.Миронова, А.Б.Надыкто, М.А.Шевченко, Н.В.Чернега,С.Ф.Уманская «Усиление вынужденного комбинационного рассеяния под действием ультразвука», Письма в ЖЭТФ, 2025,  том 121, вып.12, с.932–937
• M.A. Shevchenko , A.N. Maresev , M.O. Astafurov , N.V. Tcherniega , S.O. Klimonsky , S.G. Dorofeev , S.F. Umanskaya , V.V. Voronova «Ordered substrate based on gold film over SiO₂ microspheres for increasing the sensitivity of the laser-induced breakdown spectroscopy method in the study of nanoparticles», Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 2025,Volume 226, 107159
• Characteristics of Electromagnetic Radiation from Quartz, Lithium Niobate, and Polymethyl Methacrylate Samples Subjected to Impact Loading / A. D. Kostyukov, M. A. Karpov // JETP Letters. – 2024. – Vol. 119, No. 5. – P. 413-419. – DOI 10.1134/s002136402460023x.
• Characteristics of a neutron source based on an electron accelerator LINAC-200 / V.V. Bleko, Yu.B. Bazarov, A.A. Baldin, V.V. Bleko, M.A. Karpov, V.V. Marmyshev, A.A. Khristenko, V.V. Kobets, D.S. Korovkin and N.V. Tcherniega // Journal of Instrumentation. – 2024. – Vol. 19, No. 08. – P. C08004. – DOI 10.1088/1748-0221/19/08/c08004.
• A. N. Maresev, M. A. Shevchenko, N. V. Tcherniega, S. F. Umanskaya, M. A. Karpov, A. D. Kudryavtseva, V. V. Voronova, and G. V. Lisichkin, « LIBS Efficiency Increase via Plasmonic Nanoparticles in the Study of Synthetic Opal Matrices», Physics of Wave Phenomena, 2024, Vol. 32, No. 2, pp. 164–170. DOI: 10.3103/S1541308X24700110
• M. A. Shevchenko, S. F. Umanskaya, K. I. Zemskov, N. V. Tcherniega and A. D. Kudryavtseva, “Freezing the Suspension of Laser Microcrystals—A New Way for Increasing the Luminescence Efficiency Response,” in IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 60, no. 2, pp. 1-5, April 2024, Art no. 3100105, doi: 10.1109/JQE.2024.3366470.
• V. A. Babenko, N. F. Bunkin, A. A. Sychev, “Plasmonic Resonance of Low-Frequency Stimulated Raman Scattering During Water Optical Breakdown”,Physics of Wave Phenomena 31(3), 180-188 (2023) DOI: 10.3103/S1541308X23030032
• A. V. Skrabatun, S. F. Umanskaya, M. A. Shevchenko, A. A. Matrokhin, A. N. Maresev, and N. V. Tcherniega, “Synthetic Opals in Laser-Induced Breakdown Spectroscopy Problems”. Physics of Wave Phenomena, 31(1), 51-58 (2023). https://doi.org/10.3103/S1541308X23010077
• I.A. Rakhmatullaev, A.K. Kurbonov, Kh.Z. Botirov, S.F. Umanskaya, M.A. Shevchenko, A.N. Maresev, A.D. Kudryavtseva, A.Yu. Pyatyshev, N.V. Tcherniega, “Spectral and temporal properties of 5-phenyl-2-[4-(5-phenyl-1,3-oxazol-2-yl)phenyl]-1,3-oxazole (POPOP) multiphoton-excited luminescence”, Journal of Luminescence, Volume 263, November 2023, 120098.
• M.A. Shevchenko, K.I. Zemskov, M.A. Karpov, A.D. Kudryavtseva et al. Raman random lasing — Extremely high conversion efficiency and temperature dependence. // Optics Communications. – 2022. – Vol. 508. – P. 127795. – DOI: 10.1016/j.optcom.2021.127795.
• M.A. Karpov, A.D. Kudryavtseva, M.A. Shevchenko, N.V. Tcherniega, S.F. Umanskaya. Stimulated low-frequency Raman light scattering in systems of nano- and submicron-sized particles. // Quantum Electronics. –  2022. – Vol. 52 (6). – P. 580. – DOI: 10.1070/QEL18060.
• S.M. Pershin, A.I. Vodchits, I.A. Khodasevich, V.A. Orlovich et al. Backward SRS suppression of picosecond pulses in water upon moving the pump beam caustic from the water volume through the surface. // Quantum Electronics. – 2022. – Vol. 52 (3). – P. 283. DOI: 10.1070/QEL18005
• D. Bi, M. Wu, M.A. Karpov et al. Stimulated low-frequency Raman scattering of light: An effective way of laser Q-switching. // Optics and Laser Technology. – 2022. – Vol. 156. – No. – 7. – P. 108559. – DOI: 10.1016/j.optlastec.2022.108559
• V.S.Gorelik, N.V. Tcherniega, M.A. Schevchenko, A.V. Skrabatun, Dongxue Bi, A.N. Baranov, A.D.Kudryavtseva, A.N. Maresev, “Stimulated Raman scattering of light in suspension of diamond microparticles in ethanol and in water”, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 237, 118418 (1-7) (2020). DOI: 10.1016/J.SAA.2020.118418
• M.A. Shevchenko, L.L. Chaikov, N.V. Tcherniega, “Coherent Stokes and anti-Stokes high-order components generation by biharmonic pumping via stimulated low-frequency Raman scattering”, Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 15 January 2021, 118902, https://doi.org/10.1016/j.saa.2020.118902
• M.A. Shevchenko, M.A. Karpov, A. D. Kudryavtseva, D.V. Rozinskii, N.V.Tcherniega and S. F. Umanskaya, “Electromagnetic microwave generation by acoustic vibrations gives rise to nanoradiophotonics”,  Sci Rep 11, 7682 (2021). https://doi.org/10.1038/s41598-021-87389-3
• M. N. Kirichenko, A. V. Shkirin, L. L. Chaikov, A. V. Simakin, N. V. Tcherniega, and S. V. Gudkov.  Structure and refractive index of fibrin protofibril aggregates according to laser phase microscopy accompanied by DLS and AFM. Biomedical Optics Express Vol. 12 No. 5 pp. 2938-2951 (2021) https://doi.org/10.1364/BOE.420261
• V.S. Gorelik, N.V. Tcherniega, M.A. Shevchenko, A.Yu. Pyatyshev, S.F. Umanskaya, A.V. Voropinov  and  D. Bi Stimulated boson-peak light scattering in an aqueous suspension of spherical nanoparticles of amorphous SiO2 of similar sizes, Soft Matter, 2020, 2020,16, 8848-8853

Студенты, аспиранты, молодые научные сотрудники лаборатории

• Антон Матрохин – аспирант второго года обучения МФТИ, Rафедра квантовой радиофизики
• Александр Маресев – аспирант четвертого года обучения МФТИ, кафедра квантовой радиофизики
• Софья Уманская – к.ф.м.-н., научный сотрудник ФИАН
• Валентина Воронова – студентка МГТУ им. Н.Э. Баумана

Темы магистерских, бакалаврских и кандидатских диссертаций студентов и аспирантов МФТИ и МГТУ им. Н.Э. Баумана

• «Исследование процесса вынужденного комбинационного рассеяния света в гетерогенных системах на основе синтетических опалов»
• «Вынужденные рассеяния света в условиях резонанса Ми»
• «Внутрирезонаторное низкочастотное комбинационное рассеяние света как спектральный метод»
• «Модуляция добротности и синхронизация мод при внутрирезонаторном низкочастотном комбинационном рассеянии»
• «Спектроскопия лазерного пробоя при исследовании наноразмерных и субмикронных систем»

Основные направления выполняемых в настоящее время работ

• «Повышение эффективности вынужденного комбинационного рассеяния света при создании распределенной обратной связи ультразвуком»
• «Случайная лазерная генерация в комбинационно-активных гетерогенных системах»
• «Генерация излучения СВЧ диапазона в синтетических опалах при оптической накачке»
• «Обращение волнового фронта при вынужденном низкочастотном комбинационном рассеянии света»
• «Вынужденное низкочастотное комбинационное рассеяние света в системах нано и субмикронных диэлектрических частиц»

Защиты диссертаций в последние 2 года

Защита кандидатских диссертаций

«Спектроскопия отражения и рассеяния света в исследованиях пьезоэлектрических и фотонных кристаллов», Санутуло Абдурахмонов, 2024 год.

«Увеличение эффективности вынужденного комбинационного рассеяния – влияние локального поля и обратной связи», Александр Скрабатун, 2024 год.

«Повышение эффективности взаимодействия импульсного лазерного излучения с порошками и суспензиями», Софья УманскаяАлександр Скрабатун, 2024 год.

«Взаимодействие электромагнитного излучения с суспензиями нано- и субмикронных частиц – фундаментальные и прикладные аспекты», У Мэнюань, 2024 год.

Фотогалерея

Сборка вакуумной камеры для экспериментов по регистрации излучения СВЧ диапазона при воздействии на образец мощным лазерным импульсом

Сборка установки для исследования рассеяния света в неоднородной системе

Работа с осциллографом

Идет процесс измерения распределения частиц по размерам методом динамического рассеяния света

Обработка экспериментальных результатов

Контакты

Email: tchera@sci.lebedev.ru Phone: 84991326551