Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование фотогальванического эффекта в неполярных пьезоэлектриках для регистрации ультракоротких световых импульсов

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.740.11.5073
Организация
ИАПУ ДВО РАН
Продолжительность работ
2009 - 2010, 14 мес.
Бюджетные средства
3,8 млн
Внебюджетные средства
0 млн

Информация отсутствует

Этапы проекта

1
20.07.2009 - 11.12.2009
На первом этапе НИР выполнен аналитический обзор имеющихся методик измерения ультракоротких световых импульсов, а также патентный поиск, результаты которых позволяют заключить о перспективности выбранного подхода в создании детектора фемтосекундных импульсов на основе фотогальванического эффекта (ФГЭ) в нецентросимметричных кристаллах кубической симметрии.
Проведен теоретический анализ величины фотогальванического отклика в кристаллах класса силленитов с учетом их оптической активности и оптического поглощения. На основе полученных результатов определена оптимальная геометрия автокоррелятора на основе ФГЭ. Показано, что в продольной геометрии наблюдения ФГЭ оптимальной является толщина кристалла, обратная коэффициенту оптического поглощения материала. В поперечной геометрии максимальный фотогальванический ток должен наблюдается в случае, когда диаметр Гауссового луча превышает межэлектродное расстояние на 40%, при этом размер луча вдоль электродов не должен превышать 0,9 от высоты образца.
Разработана экспериментальная методика, позволившая обнаружить фотогальванический эффект при облучении кристаллов Bi12TiO20 и Bi12SiO20 импульсным излучением наносекундной длительности (5 нс). Исследованы поляризационная и спектральная (в диапазоне от 400 до 700 нм) зависимости величины фотогальванического отклика в указанных кристаллах. Полученные результаты позволили осуществить отбор образцов кристаллов, наиболее оптимальных с точки зрения использования в схеме автокорреляторе.
Разработаны научно-методические материалы по теме «Фотогальванический эффект и методы регистрации ультракоротких световых импульсов». Организован и проведен научный семинар на тему «Фотогальванический эффект в нецентросимметричных кристаллах кубической симметрии».
Развернуть
2
01.01.2010 - 31.07.2010
На втором этапе НИР разработана экспериментальная методика, позволившая обнаружить фотогальванический эффект при облучении кристаллов Bi12TiO20 и Bi12SiO20 импульсным излучением фемтосекундной длительности (100 фс, длина волны излучения 402±7 нм). Исследованы поляризационные зависимости величины фотогальванического отклика в указанных кристаллах при различных частотах следования ультракоротких импульсов (10 – 1000 Гц). Полученные результаты позволили осуществить отбор образцов кристаллов, наиболее оптимальных с точки зрения использования в схеме автокоррелятора.
Разработана и исследована схема автокорреляции интенсивности на основе фотогальванического эффекта. В основу схемы автокорреляции положен интерферометр Майкельсона. Показано, что в ходе измерения длительности импульса сигнал ФГ тока будет носить периодический характер, при этом период осцилляции соответствует разности хода коррелирующих лучей, равной половине длины волны. Огибающая зависимости величины ФГ тока от разности хода лучей позволяет сделать вывод о форме импульса. При этом для детектирования необходимо выполнить условие, что длина когерентности излучения должна быть больше длины импульса.
Изготовлен макет детектора ультракоротких (фемтосекундных) импульсов на основе фотогальванического эффекта в нецентросимметрич-ных кристаллах кубической симметрии. Макет удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым теорией.
Разработаны научно-методические материалы по теме «Фотогальванический эффект в неполярных кристаллах». Организован и проведен научный семинар на тему «Оптическая ориентация дипольных центров в неполярных пьезокристаллах».
Все полученные результаты находятся в соответствия с требованиями задания.
Развернуть
3
01.08.2010 - 27.09.2010
3.1. Проведение дополнительных
экспериментальных исследований
фотогальванического эффекта,
возникающего в неполярных
пьезоэлектрических кристаллах при их
освещении ультракороткими лазерными
импульсами, с целью уточнения физико-
математической модели эффекта.
3.2. Анализ и обобщение полученных
результатов.
3.3. Выработка рекомендаций по
дальнейшему развитию работ данного
направления.
3.4. Разработка научно-методических
материалов для лекционных и
практических занятий по теме «Явление
оптической ориентации дипольных
центров и его применение».
3.5. Подготовка статей для публикации
в ведущих российских и зарубежных
изданиях.
3.6. Подготовка научно-методических
материалов для учебно-методического пособия по курсу «Взаимодействие
лазерного излучения с веществом».
3.7. Разработка программы внедрения
результатов НИР в образовательный
процесс.
Развернуть

Программа

Программа "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009 - 2013 годы

Программное мероприятие

1.5 Проведение научных исследований коллективами под руководством приглашенных исследователей
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ФИАН
профинансировано
Продолжительность работ
2009 - 2010, 14 мес.
Бюджетные средства
3,89 млн
профинансировано
Продолжительность работ
2009 - 2010, 11 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Организация
ОИВТ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2012 - 2013, 12 мес.
Бюджетные средства
2,9 млн
Организация
ИПФ РАН
профинансировано
Тема
Наноструктуры для полупроводниковых лазеров и генерации ультракоротких импульсов света.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание и исследование наносистем для сверхбыстрого управления световыми потоками.
Продолжительность работ
2008 - 2009, 15 мес.
Бюджетные средства
10 млн
Количество заявок
3
Тема
Исследование молекулярных механизмов первичного преобразования световой энергии при фотосинтезе.
Продолжительность работ
2008, 3 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Количество заявок
1
Тема
Создание светодиодных световых приборов для освещения помещений общественных, жилых и вспомогательных зданий.
Продолжительность работ
2009, 5 мес.
Бюджетные средства
3 млн
Количество заявок
6
Тема
Создание наносенсора, работающего на одновременной регистрации четырех электрофизических параметров, и исследование его свойств.
Продолжительность работ
2005 - 2006, 23 мес.
Бюджетные средства
5 млн
Количество заявок
1