Фемтосекундное излучение
Важным направлением деятельности лаборатории является исследование нелинейных процессов модификации оптических материалов под действием излучения, а также создание и исследование периодических структур и волноводов в оптических материалах. Для этого в лаборатории создан универсальный экспериментальный комплекс на основе фемтосекундного лазера с длиной волны генерации 1035 и 517.5 нм. Комплекс оснащен высокоточными трансляторами и системой виброизоляции для формирования структур с субмикронным разрешением.
Для исследования нелинейных процессов в стеклах и тонких покрытиях необходимо обеспечить высокую интенсивность лазерного излучения при минимальном уровне термического воздействия. Для этих целей используется излучение лазеров с фемтосекундной длительностью импульсов. Сверхкороткие импульсы обеспечивают нелинейное взаимодействие с материалами и при этом, благодаря малой средней мощности излучения, не нагревают образец. Кроме того, короткие импульсы лазерного излучения позволяют наблюдать за протеканием быстрых и сверхбыстрых процессов как во время, так и после снятия облучения. Данный принцип лежит в основе известной экспериментальной методики Pump&Probe, а также принципа исследования нелинейных свойств материалов Z-scan
Нелинейное воздействие на оптический материал, в частности, на кварцевые стекла, позволяет производить модификацию их свойств, изменяя показатель преломления с помощью нелинейного воздействия излучением видимого и ИК-диапазонов. Данная технология лежит в основе создания планарных волноводов, ряда пассивных оптоэлектронных устройств, периодических структур. Так, например, с помощью технологии фемтосекундной записи возможно создание волоконных брэгговских решеток записанных в нефоточувствительных волоконных световодах с нелегированной кварцевой сердцевиной. Такие брэгговские решетки могут быть использованы в качестве высокотемпературных и радиационно-стойких сенсорных элементов для нужд атомной и космической промышленности.