Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук был организован в 1982 г. на базе Отделения А Физического института им. П.Н. Лебедева АН СССР. Организатор и первый директор института - лауреат Нобелевской премии по физике 1964 г. академик Александр Михайлович Прохоров. В 2002 г. Институту было присвоено имя академика А.М. Прохорова. C 1998 по 2018 гг. директор ИОФ РАН - академик РАН Иван Александрович Щербаков, в настоящее время являющийся научным руководителем Института. С 2018 г. Институт общей физики РАН возглавляет академик РАН Сергей Владимирович Гарнов.
Поступление в аспирантуру ИОФ РАН, целевое обучение, ЕКЦ "Прием в вуз".
22 октября 2024 года в ИОФ РАН начинает работу Седьмая ежегодная Школа-конференция молодых учёных «Прохоровские недели», которая организована в рамках проекта создания и развития научного центра мирового уровня «Центр фотоники». Приглашаем всех сотрудников ИОФ РАН на пленарные лекции наших гостей и доклады молодых ученых!
11 июля 1916 года родился Александр Михайлович Прохоров - российский физик, академик АН СССР, один из основоположников квантовой электроники и лазерной физики, лауреат Нобелевской премии.
Дирекция и отдел аспирантуры ИОФ РАН поздравляют аспирантов с успешным окончанием аспирантуры.
На сайте Российской академии наук опубликовано сообщение о новом достижении сотрудников ИОФ РАН, которые впервые реализовали генерацию лазерного излучения в полых световодах — тонких «трубках» из кварцевого стекла с отражающей микроструктурой. Авторы исследования с помощью мощного микроволнового излучения зажгли в полом световоде газовый разряд, создающий лазерное излучение. Такой подход позволит в тысячи раз увеличить выходную мощность существующих волоконных лазеров.
Полный текст сообщения, составленный по материалам пресс-службы РНФ, можно прочитать по ссылке.
Комментарий экспертов размещен в статье «В полой мере: ученые из РФ первыми в мире создали особые мощные лазеры» на официальном сайте «Известий».
Инженер отдела физики плазмы ИОФ РАН Гудкова Виктория Всеволодовна представила устный приглашенный научный доклад на известной международной конференции ICOPS2024 (51st IEEE International Conference on Plasma Science), проходящей на этой неделе в Пекине (КНР) более чем с 500 участниками. Основное внимание на конференции уделено прикладным и фундаментальным вопросам газового разряда, в том числе вопросам успешной коммерциализации разработок.
В своем докладе «Piezotransformer-based discharges in biomedical applications» Виктория Всеволодовна рассказала о цикле междисциплинарных исследований, посвященных медико-биологическим приложениям разработанного в ИОФ РАН компактного безопасного источника плазмы на основе пьезоэлектрического трансформатора. Исследования проводились коллективом ученых ИОФ РАН (Отдел физики плазмы, Центр Биофотоники) совместно с коллегами из РНИМУ им Н.И. Пирогова (Медико-биологический факультет), РУДН (Медицинский факультет, Аграрно-технологический институт), Института белка РАН, МГУ (Химический факультет).
Поздравляем Викторию Всеволодовну с достойным представлением ИОФ РАН в широком международном научном сообществе!
В МФТИ, в г.Долгопрудном, 7 июня 2024 г. прошел День карьеры - масштабное карьерное мероприятие, в котором принял участие ИОФ РАН.
На Дне карьеры МФТИ было представлено более 30 стендов российских компаний и институтов.
Молодые ученые ИОФ РАН рассказали о существующих перспективных направлениях науки, проводимых в рамках тем госзаданий, и предложили студентам возможность выполнения дипломной или преддипломной практики на базе института. На стенде ИОФ РАН были представлены информационные буклеты об аспирантуре ИОФ РАН и о Школе – конференции молодых ученых «Прохоровские недели». Молодые ученые ИОФ РАН – студенты и выпускники МФТИ рассказали о базовой кафедре лазерных систем и структурированных материалов МФТИ. Для участников Дня карьеры нашим институтом были подготовлены различные сувениры с символикой ИОФ РАН, которые студенты могли получить за прохождение увлекательной викторины.
Участие ИОФ РАН в Дне Карьеры МФТИ стало отличной возможностью для студентов и выпускников познакомиться с основными направлениями исследований, расширить свой кругозор и получить ценный опыт общения с молодыми учёными и выпускниками МФТИ, работающими в нашем институте.
В подготовке презентации института на Дне карьеры МФТИ приняли участие следующие сотрудники ИОФ РАН:
Открыт прием заявок для молодых ученых на соискание премии Правительства Москвы за 2024 год.
Подробности в объявлении на сайте ИОФ РАН
Одними из самых известных активаторов твердотельных лазерных сред являются трехвалентные ионы неодима. Неодимовые лазеры с длиной волны генерации 1,06 мкм являются одними из самых распространенных лазеров. Вместе с тем, ионы Nd3+ в матрицах с коротким фононным спектром могут проявлять интенсивную люминесценцию в области 5-6 мкм, в частности, на переходе 4I11/2 - 4I9/2. Однако вопрос получения генерации за счет ионов Nd3+ в средней инфракрасной области если и рассматривался периодически специалистами, то преимущественно в теоретическом плане. Прямая оптическая накачка перехода 4I11/2 - 4I9/2 осложнена неудобным расположением полос поглощения неодима. В настоящем исследовании предложено использовать ионы Tb3+ в качестве эффективных сенсибилизаторов 5-6 мкм люминесценции ионов неодима в селенидных стеклах. Ионы Tb3+ удобно накачивать Er:YAG лазерами с длиной волны 2,9 мкм, а также тулиевыми лазерами и лазерными диодами с длинами волн в диапазоне 1,9-2 мкм. В работе было установлено, что в селенидных стеклах имеет место эффективный безызлучательный перенос энергии от Tb3+ к Nd3+, но при комнатной температуре он сочетается с обратным процессом переноса энергии от Nd3+ к Tb3+, что затрудняет достижение инверсии на рассматриваемом переходе. Однако при охлаждении образца до температуры жидкого азота передача энергии от Tb3+ к Nd3+ становится необратимой. Предложенная схема сенсибилизации должна позволить разработать лазеры на неодимовом селенидном стекле, излучающие в области ~ 6 мкм. (По материалам статьи B.I. Denker, M.P. Frolov, B.I. Galagan, V.V. Koltashev, Yu.V. Korostelin, V.G. Plotnichenko, M.V. Sukhanov, S.E. Sverchkov, A.P. Velmuzhov. Sensitization of 5-6 μm Nd3+ luminescence in selenide glass by Tb3+ ions, Journal of Luminescence 263 (2023) 120056 DOI: 10.1016/j.jlumin.2023.120056)
В настоящей работе кристаллы ортованадата кальция, активированные ионами хрома, были синтезированы методом Чохральского. Разработанная технология обеспечивала получение образцов высокого оптического качества. Проведенные исследования спектроскопических свойств синтезированного кристалла впервые показали наличие ионов хрома в трех различных валентных состояниях: Cr3+, Cr4+ и Cr5+. Благодаря широкому спектру люминесценции ионов хрома, данный кристалл может рассматриваться как перспективная лазерная матрица для перестраиваемых лазеров в ИК области спектра. При этом возможно получение как широкополосной генерации ионов Cr3+ в диапазоне 800-1000 нм, так и генерации ионов Cr4+ в диапазоне 1100-1400 нм.
(По материалам статьи M.E. Doroshenko, L.I. Ivleva, I.S. Voronina, E.E. Dunaeva. Polyvalent chromium ions state in new Ca3(VO4)2:Cr single crystal. J. of Luminescence. – 2023. – 253. – 119449 DOI: 10.1016/j.jlumin.2022.119449)
В работе описан одночастотный волоконный лазер на основе разработанного в ИОФ РАН композитного оптического волокна, активированного ионами Er3+ и Yb3+. Такие композитные (с сердцевиной на фосфатной основе и с кварцевой оболочкой) волокна сочетают достоинства фосфатных (высокий уровень легирования, эффективная лазерная генерация в системе Er-Yb) и кварцевых волоконных световодов (механическая прочность, влагостойкость, минимальные потери при сварке со стандартными кварцевыми волокнами). В настоящей работе был обнаружен и качественно объяснен интересный и практически важный эффект. Если при накачке по сенсибилизационной схеме в полосу поглощения иттербия (на 974,5 нм) лазер во всем диапазоне значений мощности накачки генерировал строго непрерывно, то при накачке непосредственно ионов эрбия (на длине волны 1485 нм) генерация лазера имела тенденцию к самомодуляции добротности, а непрерывный режим достигался лишь при значительном (в несколько раз) превышении порога. Накачка в полосу поглощения Yb3+ также оказалась более эффективной энергетически. Она обеспечила низкопороговую (6 мВт) и эффективную (дифф. КПД 4% от поглощенной мощности) работу на одной продольной моде с выходной мощностью 17 мВт.
Таким образом, по своим характеристикам представленный лазер вполне сопоставим с коммерчески доступными полупроводниковыми диодными аналогами, использующимися в настоящее время в телекоммуникационном сегменте. В то же время, волоконный лазер, по сравнению с полупроводниковым, отличается нечувствительностью к электромагнитным помехам, устойчивостью к воздействию агрессивных сред, а также более широким рабочим диапазоном температур (от -50 до +100 °С).
(По материалам статьи A.A. Rybaltovsky, A.P. Bazakutsa, B.I. Denker, O.N. Egorova, S.E. Sverchkov, V.V. Velmiskin. «Lasing features of the ultra-short Fabry–Perot cavity on the basis of a photosensitive Er/Yb-doped multimaterial fiber with a silicophosphate core» Journal of the Optical Society of America B. – 2023. – Vol. 40, No. 5. – P. 1182-1186. DOI: 10.1364/JOSAB.486728)
Впервые продемонстрирована принципиальная возможность создания волоконных усилителей, накачиваемых многомодовым излучением полупроводниковых диодов, на основе различных типов висмутовых световодов, которые способны работать в O-, E- и S-телекоммуникационных диапазонах (O {1260–1360 нм}; E {1360–1460 нм}; S {1460–1530 нм}). (По материалам статьи Alexander Vakhrushev, Aleksandr Khegai, Sergey Alyshev, Konstantin Riumkin, Alexander Kharakhordin, Elena Firstova, Andrey Umnikov, Alexey Lobanov, Fedor Afanasiev, Aleksei Guryanov, Mikhail Melkumov, Sergei Firstov, «Cladding-Pumped Bismuth-Doped Fiber Amplifiers Operating in O-, E- and S-telecom Bands» Optics Letters. – 2023. – Vol. 48, No. 6. – P. 1339-1342. DOI: 10.1364/OL.482873)
Были синтезированы 7-а нанополосы графена (7а-НПГ) и показано, что нанополосы имеют широкую оптическую запрещенную зону с максимумом пика экситонной фотолюминесценции (ФЛ) при 608 нм (2,04 эВ). В то же время суспензии 7а-НПГ имеют яркую ФЛ в инфракрасной области спектра с максимумом пика при 910 нм (1,36 эВ). Относительная интенсивность этого пика увеличивается при добавлении допанта p-типа в раствор НПГ. Энергия этого ФЛ перехода, равная 1,36 эВ, хорошо согласуется с теоретически предсказанной энергией низшего яркого состояния триона в отдельно стоящих 7а-НПГ. (По материалам статьи P.V. Fedotov, E.D. Obraztsova. Near infrared photoluminescence of the bottom-up produced 7-armchair graphene nanoribbons. Appl. Phys. Lett. - 2023. - 122 (1). - 013101 (1-6). DOI: 10.1063/5.0131405)
В настоящей работе исследовано поглощение непрерывного и импульсного резонансного излучения с длиной волны 1,6 мкм при переходе из возбужденного состояния 5I7 ионов гольмия в кварцевом волокне. Анализ экспериментальных и расчетных данных динамики поглощения для случая импульсной накачки гольмиевого волокна на длине волны 1,128 мкм и одновременного пропускания резонансного излучения на длине волны 1,6 мкм позволил определить неизвестное ранее значение сечения поглощения на переходе 5I7 → 5I5, равное 1,9×10-21 см2. Было обнаружено взаимное влияние характеристик гольмиевого волокна и резонансного излучения на длине волны 1,6 мкм. (По материалам статьи Filatova S.A., Fale A.E., Kamynin V.A., Wolf A.A., Zhluktova I.V., Nanii O.E., Smirnov A.P., Babin S.A., Fedoseev A.I., Tsvetkov V.B., «Investigation of absorption dynamics from the excited state 5I7 of holmium ions in optical silica-based fibers», Journal of Lightwave Technology. – 2023. – Vol. 41, No. 19. – P. 6400-6407. DOI: 10.1109/JLT.2023.3278534)
В настоящей работе было впервые проведено сопоставление токовых структур в лабораторных токовых слоях и в магнитосферном токовом слое. Обнаружено появление токов обратного направления на фронтах плазменных потоков, распространяющихся в хвостовой области магнитосферы по направлению к Земле, что согласуется с результатами лабораторных экспериментов. Отсюда следует, что обратные токи должны оказывать влияние на динамику потоков плазмы в магнитосфере Земли, как и в лаборатории, и регистрируемое многими спутниковыми миссиями ограничение длительности магнитосферных плазменных потоков может быть обусловлено возбуждением электрических токов обратного направления. (По материалам статьи Frank A.G., Artemyev A.V., Lu S., Zhang X.-J., Kyrie N. «Currents in reconnection plasma jets: comparative study of laboratory experiments and spacecraft observations» Plasma Physics and Controlled Fusion – 2023 – Vol. 65, P. 095006(1-12). DOI: 10.1088/1361-6587/ace73a)
ИОФ РАН
