Разработка основ технологий создания фотонных кристаллов на основе инвертированных опаловых матриц с управляемой кросс-корреляцией оптических, магнитных и электрических свойств.

Анализ существующих технологических приемов получения фотонных кристаллов опалового типа и разработка методов их улучшения; анализ различных подходов к решению задачи заполнения пор фотонных кристаллов различными материалами, разработка соответствующих технических требований
Выполнение патентных исследований.
Составление промежуточного отчета.

Цель работы — разработка методов синтеза трехмерных фотонных кристаллов на основе опаловых матриц, разработка методов заполнения опаловых матриц различными полупроводниковыми, проводящими и магнитными материалами, исследование физических свойств полученных образцов.
На данном этапе работы были разработаны методики заполнения пор синтетических опалов определенными полупроводниковыми, металлическими и магнитными веществами и частично была выполнена предварительная характеризация изготовленных композитов.
С целью дальнейшего выполнения работ по характеризации фотонных кристаллов введены в строй две экспериментальные установки для исследования нелинейно-оптических процессов в экспериментальных образцах фотонно-кристаллических структур: пикосекундный Nd:YAG автоматизированный лазерный комплекс и фемтосекундный твердотельный лазерный комплекс.
Разработана методика экспериментальных исследований образцов одномерных фотонно-кристаллических структур на основе пористого кремния, основанная на нелинейно-оптическом методе генерации второй оптической гармоники (ГВГ). Подготовлены экспериментальные образцы и исследованы их спектры отражения. Экспериментально установлено, что наличие периодической структуры приводит к эффекту улучшению условий ГВГ и, как следствие, радикальному увеличению ее эффективности. Проведен анализ синхронной генерация второй гармоники сверхкоротких лазерных импульсов в фотонных кристаллах, показано, что одномерные фотонно-кристаллические структуры позволяют обеспечить условия не только фазового, но и группового синхронизма для процесса ГВГ с участием световых импульсов длительностью несколько периодов оптического поля.

1. Проведены работы по развитию приборной базы организаций.
2. Разработаны принципиальные основы технологии получения фотонных кристаллов на основе инвертированных опаловых матриц, разработка методов инвертирования композитных фотонно-кристаллических структур.
3. Разработаны фотолюминесцентные структуры на их основе.
4. Изготовлены серии экспериментальных образцов опалов, заполненных выбранными полупроводниками и металлами.
5. Изготовлениы инвертированных полупроводниковых и металлических нанокомпозитов.
6. Исследованы структуры и фотонно-кристаллических свойств синтезированных материалов.
7. Проведены патентные исследования

1. Разработаны методы прецизионного контроля степени заполнения пор полупроводниками, металлами и магнитными материалами в пределах 0-100%.
2. Разработаны методы прецизионного контроля структурного совершенства и определения зонных параметров фотонных кристаллов опалового типа методом трехмерной брэгговской дифракции света.
3. Проведена метрологическая характеризация фотонных кристаллов и устройств на их основе.
4. Проведена работа по обеспечению защиты прав интеллектуальной собственности, в том числе: проведено патентное исследование; поданы две заявки на патенты.
5. Разработаны рекомендации и предложения по использованию результатов НИР.
6. Составлен и оформлен отчет.
  В результате выполнения НИР были успешно разработаны основы уникальных технологий заполнения пор опалов различными соединениями и создания на их основе инвертированных трехмерных фотонных кристаллов, а также методы контроля их свойств.