Создание микроструктурированных оптических волокон для нового поколения преобразователей и передатчиков лазерного излучения и информации.
Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Выполнение этапа проекта
Проект
02.434.11.2010
Организация
МЛЦ МГУ
Продолжительность работ
2005 - 2006, 18 мес.
Бюджетные средства
5 млн
Внебюджетные средства
0 млн
Конкурс
Создание микроструктурированных оптических волокон для нового поколения преобразователей и передатчиков лазерного излучения и информации.
Исследование и разработка оптических волокон новой архитектуры – микроструктурированных волокон и разработка на их основе высокоэффективных компонент в системах оптической передачи информации, а также нового поколения широкополосных источников излучения для приложений в области биомедицины, фотохимии, оптической метрологии и оптики предельно коротких импульсов.
Соисполнители
Организация
АО "НИТИОМ ВНЦ "ГОИ им. С.И.Вавилова"
Организация
Физический факультет МГУ
Организация
ООО "ТОСС"
Организация
ИАиЭ СО РАН
Организация
ИЛФ СО РАН
Организация
НЦВО РАН
Этапы проекта
1
29.04.2005 - 31.08.2005
2
01.09.2005 - 09.12.2005
Созданы и испытаны микроструктурированные волокна со специальными профилями дисперсии для высокоэффективного преобразования частоты. Проведены патентные исследования по ГОСТ 15.011-96. Проведены необходимые расчеты и математическое моделирование. Разработаны технологии изготовления образцов микроструктурированных волокон со сплошной сердцевиной из кварца и многокомпонентного стекла. Разработаны методики экспериментальных исследований, подготовлены экспериментальные образцы МС волокон, а также испытательные стенды (установки). Проведен поиск наиболее эффективных режимов трансформации спектра. Исследованы свойства широкополосного излучения, генерируемого в МС-волокне. Исследованы фундаментальные свойства интерференции многократно рассеянного света в полупроводниковых наноструктурных фотонных материалах. Сопоставлены результаты экспериментов с результатами расчетов и математического моделирования.
3
01.01.2006 - 31.07.2006
Проведена разработка физических принципов нового поколения широкополосных и перестраиваемых источников света на основе микроструктурированных волокон для передачи информации, биомедицинских, метрологических и спектроскопических приложений. Продемонстрировано повышение эффективности генерации широкополосного излучения в МС волокнах, исследование оптических свойств этого излучения. Проведено исследование генерации перестраиваемого излучения за счет солитонного сдвига частоты в микроструктурированном волокне. Проведено сопоставление результатов эксперимента с результатами расчетов и математического моделирования. Проведена характеризация МС волокон со сплошной сердцевиной, изготовленных по новой технологии. Осуществлена оптимизация технологий изготовления и тестирование фотонно-кристаллических волокон с полой сердцевиной и периодической оболочкой из многокомпонентного стекла и кварца. Разработан метод формирования концевых микролинз оптических волокон путем фотополимеризации. Исследованы оптические свойств формируемых микролинз. Проведено исследование уширения спектра фемтосекундного Cr:Forsterite лазера в МС волокнах с переменной дисперсией. Выполнено исследование люминесцентных свойств слоев полупроводниковых нанокристаллов и исследование возможности получения лазерной генерации в этих структурах. Проведена разработка ПМ испытания МС волокон.
4
01.08.2006 - 31.10.2006
Проведено обобщение результатов предыдущих этапов работ. Выполнена оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем. Продемонстрированы возможности использования новых источников света на основе микроструктурированных волокон для передачи информации, биомедицинских, метрологических и спектроскопических приложений. Проведено исследование свойств микроструктурированных световодов из стекол с пониженной температурой стеклования. Выполнена оптимизация структуры оболочки и сердцевины, изготовлены опытные образцы волокон с полой сердцевиной, проведена корректировка технологических процессов и доводка технологической оснастки. Исследованы механизмы распространения света в микро- и наноструктурированных полупроводниковых материалах. Выполнена оптимизация отношения сигнал/шум фемтосекундного комба при прохождении через оптические волокна. Проведены метрологические измерения. Проведено исследование фотонно-кристаллических свойств композитных систем на основе тонких пленок искусственных опалов, инфильтрованных органическими веществами. Проведена оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработка рекомендаций по использованию результатов проведенных НИР. Подготовлены исходные требования для технического задания на организацию опытного производства МС волокон. Составлен и оформлен отчет.
Программа
Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники" на 2002-2006 годы
Программное мероприятие
1.2 Проблемно-ориентированные поисковые исследования фундаментального характера
Разработка и исследования новых типов волоконных лазеров и волоконных сенсорных систем 1. Исследование распространения связанных плазмонных мод в волноводной решётке металлических цилиндров нано-размера. 2. Исследование мод в гибридном волноводе волокно-металлическая поверхность. 3. Разработка и исследование системы мониторинга физических величин на основе волоконных брэгговских решеток. 4. Разработка и исследование волоконно-оптического измерительного преобразователя параметров вибрационных процессов. 5. Волоконные импульсные лазеры для оптоволоконных сенсорных систем. 6. Прецизионные импульсные волоконные лазерные системы для метрологии и телекоммуникаций. 7. Разработка интегрально-оптического фазового модулятора. 8. Разработка и исследование гибридного волоконно-интегрированного одночастотного лазера. 9. Разработка волоконных усилителей ультракоротких частотно-модулированных импульсов на основе каскадных схем для систем накачки и защиты волоконных лазеров. 10. Математическое моделирование генерации в
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
1,7 млн
Организация
ИАиЭ СО РАН
профинансировано
Исследование и разработка высокостабильного низкокогерентного волоконного источника оптического излучения для высокоточных волоконно-оптических гироскопов навигационного класса точности.
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
2 млн
Организация
МЛЦ МГУ
профинансировано
Наименование исследований: Оптика. Лазерная физика и лазерные технологии. Наименование проблемы исследования: Нелинейно-оптические эффекты в микроструктурированных волокнах.
профинансировано
Разработка и применение элементов и систем волоконной оптики и волоконных лазеров 1. Кинетика и термодинамика образования дефектов в твердых телах. 2. Исследование динамики связанных волн в волноводных структурах, составленных на основе материалов с отрицательным показателем преломления. 3. Изучение характеристик генерации в волоконных ВКР-лазерах со случайной распределенной обратной связью, для разных типов волокон. 4. Лабораторная автоматизированная система позиционирования волоконного лазера для облучения образца. 5. Исследование распространения гауссовых оптических вихрей с начальной радиальной или азимутальной поляризацией. 6. Исследование элементов градиентной оптики для сопряжения волноводов и достижения сверхразрешения. 7. Динамика частотно-модулированных волновых пакетов в условиях сильной межволновой связи и отстройки от фазового синхронизма. 8. Исследование взаимодействия лазерного излучения различной длительности импульса и длины волны с материалами группы алюмооксидных керамик и стеклоуглер
Продолжительность работ
2011, 5 мес.
Бюджетные средства
2 млн
профинансировано