Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание управляемых элементов для прецизионной фотоники на основе электрооптических градиентных структур.

Докладчик: Малинкович Михаил Давыдович

Должность: Доцент кафедры материаловедения полупроводников и диэлектриков, доцент

Цель проекта:
1. Разработка технологии получения многослойных тонкопленочных градиентных электрооптических структур, предназначенных для создания оптических прецизионных приборов с перестраиваемыми (подстраиваемыми) характеристиками под действием внешнего электрического поля. 2. Будут созданы прототипы функциональных оптических структур и приборов на их основе для контроля параметров излучения под действием прикладываемого к структуре электрического поля.

Основные планируемые результаты проекта:
1. Будет проведено математическое моделирование основных параметров многослойных тонкопленочных градиентных электрооптических структур, получены лабораторные образцы, разработан лабораторный регламент их получения и проведены исследования структуры и рабочих параметров.
2. Макет функционального элемента узкополосного оптического фильтра на основе электрооптической градиентной структуры должен иметь характеристики:
- пропускание для рабочей длины волны, отн. ед., не менее 0,6;
- ширина спектрального интервала, содержащего длины волн, для которых коэффициент пропускания Т(R)=0,3 - 5 нм;
- сдвиг рабочей длины пропускания узкополосного оптического фильтра в видимой и ближней ИК области спектра – от 400 до 3000 нм должен достигать 1,5% при напряженности электрического поля ~105В/см.
- коэффициент пропускания s-компоненты излучения на рабочей длине волны, для рабочего угла падения излучения, отн. ед., не менее 0,99;
- коэффициент пропускания p-компоненты излучения на рабочей длине волны, для рабочего угла падения излучения, отн. ед., не более 0,01;
- изменение относительной величины коэффициентов пропускания излучения на рабочей длине волны для s- и р-поляризаций должно находиться находилось в диапазоне 0- 0,01 при изменении напряженности электрического поля от 0 до ~105 В/см.
Технологический процесс изготовления градиентных электрооптических структур должен отвечать требованиям:
- скорость роста слоев градиентных электрооптических структур на лабораторном оборудовании, нм/час, не менее 30;
- толщина одного электрооптического слоя структуры, нм не более 300 нм.
- подложки для градиентных электрооптических структур должны обладать диапазоном пропускания от 400нм до 3000 нм.
3. В ходе проекта будут созданы функциональные оптические структуры, что позволит в дальнейшем разработать новый класс перестраиваемых оптических устройств, управляющих основными параметрами излучения.
4. Для сопоставления результатов будет проведен аналитический обзор литературы и проведен патентный поиск.
5. Будет проведен полный цикл исследований, направленных на разработку оптимальных параметров получения электрооптических структур, проведено моделирование и оценка основных критических параметров синтеза и управления, проведены опыты по получению электрооптических градиентных структур для сопоставления с данными модели и проверки ее адекватности и внесены соответствующие коррективы, проведен полный цикл исследований структуры и рабочих параметров полученных структур. Основные риски заключаются в работоспособности технологического и аналитического оборудования и отсутствии поломок в ходе проведения исследований.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Активная и адаптивная оптика, ЗИР-спектрометрия, лазерные резонаторы, оптические фильтры.
2. Предполагается создание прототипов высокодобротных ЗИР-спектрометров и активных элементов управления параметрами лазерного резонатора на основе разрабатываемых многослойных тонкопленочных градиентных электрооптических структур.
3. В случае успешного выполнения проекта и подтверждения результатов экспериментов возможен переход к разработке широкого класса электрооптических устройств от умных окон (система «теплового насоса» и селективного пропускания) до систем контроля параметров лазерного луча в таких устройствах, как лазерные спектрометры, в том числе для медицины, и перестраиваемые лазерные резонаторы.

Текущие результаты проекта:
1. Проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему.
2. Проводится патентный поиск.
3. Разработана математическая модель многослойных тонкопленочных градиентных электрооптических структур.
4. Проводится компьютерное моделирование многослойной градиентной электрооптической структуры в зависимости от величины и конфигурации электрического поля на электрооптических слоях и параметров синтеза структуры.