Автореферат (Динамика оптических импульсов при брэгговской дифракции в геометрии Лауэ в линейных и нелинейных фотонных кристаллах), страница 4

9а) и привзаимодействии с другими импульсами (рис. 9б), тем самым проявляющихсолитонные свойства. Полученные численные решения хорошо согласуются с16точными решениями (6). Примеры динамики Лауэ-солитонов приведены нарис. 9.Рисунок 9 – Динамика импульсов в нелинейном ФК: а) формирование Лауэсолитона из импульса с гауссовой огибающей; б) столкновение двух солитоновс одникаковыми амплитудами и фазами, в) столкновение двух солитонов сразличными амплитудами и противоположными начальными фазами (в)Полученные в главе 4 результаты были опубликованы в работах [А1, А5,А16, А19, А31].В заключении приведены основные результаты диссертационнойработы, которые сводятся к следующему.Основные результаты и выводы1. Развита теория динамической брэгговской дифракции лазерного излучения вгеометрии Лауэ в линейных одномерных ФК c относительно большимконтрастом показателя преломления (~0.1). В рамках спектрального подходарешена граничная задача брэгговской дифракции, получены аналитическиевыражения для описания пространственно-временной динамики поля прираспространении ограниченных импульсов и пучков в полубесконечной иограниченной структурах.2.

Впервые предсказан эффект дифракционного деления пространственноограниченного оптического импульса в ФК. Исследована поляризационнаячувствительность данного эффекта. Показано, что за счет большойрешеточной дисперсии в ФК длина деления, т.е. глубина, на которойпроисходит деление импульса, и количество выходных импульсовсущественно зависят от поляризации излучения. Получены аналитическиезависимости скоростей разделенных импульсов и длины деления отпараметров структуры и излучения. Теоретическое описание ДДИ17полностью подтверждается экспериментальным наблюдением эффекта в ФКиз пористого оксида кремния.3. Впервые предсказана селективная компрессия чирпированных импульсов вФК, заключающаяся в сжатии одного из двух импульсов, возникающих приДДИ, – бормановского или антибормановского.

Тип импульса,испытывающего компрессию, определяется знаком чирпа входного сигнала.Также предсказано селективное поперечное сжатие внутри ФК импульсов ипучков, имеющих изначальную пространственную модуляцию фазы.Селективность заключается в сжатии волнового пакета бормановской модыдля сфокусированного входного сигнала и антибормановской – длярасфокусированного.4. Исследованы эффекты динамической брэгговской дифракции в геометрииЛауэ в ФК с большим контрастом показателя преломления. Показанавозможность полностью оптического переключения в ФК с толщиной,значительно превышающей период маятникового эффекта.

Рассчитанныезависимости мощности проходящего и дифрагированного излучения хорошосогласуются с экспериментальными данными. Предсказано: а) подавлениеДДИ за счет оптического эффекта Бормана; б) пространственное делениебормановских и антибормановских импульсов и пучков внутри ФК.5. Рассмотрена динамическая брэгговская дифракция импульсов в геометрииЛауэ в ФК с кубической нелинейностью.

В рамках двухволновогоприближения получено численное решение задачи, соответствующееформированию двух импульсов, один из которых распространяется вэффективно линейной среде, а второй является солитоноподобнымимпульсом, или Лауэ-солитоном, и описывается как решениемодифицированного нелинейного уравнения Шредингера. УстойчивостьЛауэ-солитона при распространении и столкновении была подтвержденачисленным моделированием.18Работы в научных журналах, входящих в перечень ВАКРФ рецензируемых научных журналов и изданий дляопубликования основных научных результатов диссертацийА1.Bushuev V.A., Mantsyzov B.I., Skorynin A.A.

Diffraction-induced laser pulsesplitting in a linear photonic crystal // Physical Review A. 2009. Vol. 79, № 5. P.053811.А2.Бушуев В.А., Манцызов Б.И., Скорынин А.А. Дифракционно-индуцированноеделение пространственно ограниченных лазерных импульсов в фотонныхкристаллах // Известия РАН, серия физическая. 2010. Т. 74, № 7. С. 989–992.А3.Скорынин А.А., Бушуев В.А., Манцызов Б.И. Динамическая брэгговскаядифракция оптических импульсов в фотонных кристаллах в геометрии Лауэ:дифракционное деление, селективное сжатие и фокусировка импульсов //Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2012. Т. 142, № 1(7).

С.64–76.А4.Svyakhovskiy S.E., Kompanets V.O., Maydykovskiy A.I., Murzina T.V., ChekalinS.V., Skorynin A.A., Mantsyzov B.I. Observation of the temporal Bragg-diffractioninduced laser-pulse splitting in a linear photonic crystal // Physical Review A. 2012.Vol. 86, № 1. P. 013843.А5.Svyakhovskiy S.E., Skorynin A.A., Bushuev V.A., Chekalin S.V., Kompanets V.O.,Maydykovskiy A.I., Murzina T.V., Novikov V.B., Mantsyzov B.I. Polarizationeffects in diffraction-induced laser pulse splitting in one-dimensional photoniccrystals // Journal of the Optical Society of America B. 2013. Vol.

30, № 5. P. 12611269.Работы в сборниках статей и трудах конференцийА6.Бушуев В.А., Манцызов Б.И., Скорынин А.А. Расщепление лазерныхимпульсов при брэгговской дифракции по схеме Лауэ в линейном фотонномкристалле // Труды V Международной конференции «Фундаментальныепроблемы оптики-2008» на CD. С.Петербург, 2008. Т.

1. С. 46–47.А7.Скорынин А.А., Бушуев В.А., Манцызов Б.И. Пространственная локализациясвета при дифракционном делении лазерных импульсов в линейном фотонномкристалле// Тезисыдокладов XIIМосковскоймеждународнойкоммуникационной конференции студентов и молодых ученых «Молодежь инаука». МИФИ, 2009. С. 169–170.А8.Скорынин А.А., Бушуев В.А., Манцызов Б.И.

Брэгговская дифракцияоптического импульсов по схеме Лауэ в линейном фотонном кристалле //19Сборник трудов XII Всероссийской школы-семинара «Физика и применениемикроволн» на CD, ч. 3. Звенигород, 2009. С. 24.А9.Скорынин А.А., Бушуев В.А., Манцызов Б.И. Компрессия оптическихимпульсов при брэгговской дифракции в геометрии Лауэ в линейном фотонномкристалле // Сборник статей «Когерентная оптика и оптическаяспектроскопия».

Казань: Изд-во КГУ, 2009. № 13. С. 245-248,А10. Bushuev V.A., Mantsyzov B.I., Skorynin A.A. Diffraction-Induced Splitting ofSpatially Confined Laser Pulse in Photonic Crystal // OSA Optics & PhotonicsCongress Technical Digest CD NTuC9.

Karlsruhe, Germany, 2010.А11. Bushuev V.A., Mantsyzov B.I., Skorynin A.A. Bragg Diffraction-Induced LaserPulse Splitting in Photonic Crystal // ICONO/LAT 2010 Technical Digest CD IMA7.Kazan, 2010.А12. Скорынин А.А., Манцызов Б.И. Брэгговское дифракционное деление лазерныхимпульсов в фотонных кристаллах с кубической нелинейностью // Сборниктрудов Международной конференции и семинаров. Т.1.

«Фундаментальныепроблемы оптики – 2010». Санкт-Петербург, 2010. С. 124–125.А13. Скорынин А.А. Дифракционное деление фазомодулированных оптическихимпульсов при брэгговской дифракции в геометрии Лауэ // Сборник тезисов«Ломоносов-2010», секция «физика», том 2. МГУ, 2010. С. 36–39.А14. Скорынин А.А., Бушуев В.А., Манцызов Б.И. Динамика лазерных импульсовпри брэгговской дифракции в геометрии Лауэ в фотонных кристаллах скубической нелинейностью // Труды школы-семинара «Волны-2010» на CD, ч.4. Звенигород, 2010. С.

93.А15. Свяховский С.Е., Майдыковский А.И., Скорынин А.А., Мурзина Т.В.Дифракция Лауэ в одномерных фотонных кристаллах: маятниковое решение //Труды школы-семинара «Волны-2011» на CD, ч. 5. Звенигород, 2011. С. 29–31.А16. Скорынин А.А., Манцызов Б.И. Нелинейная динамика коротких лазерныхимпульсов при брэгговской дифракции в геометрии Лауэ в нелинейномфотонном кристалле // Труды школы-семинара «Волны-2011» на CD, ч. 9.Звенигород, 2011. P.

88.А17. Skorynin A.A., Bushuev V.A., Mantsyzov B.I. Pulse compression and solitonpropagation under diffraction-induced pulse splitting in photonic crystal //“Int.Workshop Nonlinear Photonics: Theory, Materials and Applications” TechnicalDigest on CD. St.Petersburg, 2011.А18. Бушуев В.А., Манцызов Б.И., Скорынин А.А. Управление параметрамилазерных импульсов при их дифракционном делении в линейных инелинейных фотонных кристаллах // Материалы III международноймолодежной научной школы-семинара “Современные методы анализа20дифракционных данных дифракционныеВеликий Новгород, 2011. С.

42–43.методыдлянанотехнологии”.А19. Скорынин А.А. Электрооптический полупроводниковый модулятор нафотонном кристалле // Материалы научно-технической конференции“Твердотельная электроника. Сложные функциональные блоки РЭА” Москва,МНТОРЭС им. А.С. Попова. 2011. С. 113–114.А20. Skorynin A.A. Bragg diffraction-induce pulse splitting in photonic crystal with cubicnonlinearity // Сборник трудов VII международной конференции молодыхученых и специалистов «ОПТИКА – 2011», Сборник трудов семинаров«Терагерцовая оптика и спектроскопия», «Оптические метаматериалы,фотонные кристаллы и наноструктуры», Сборник трудов школы пометаматериалам.

Санкт-Петербург, 2011. С. 617–618.А21. Svyakhovsky S.E., Maydykovskiy A.I., Novikov V.B., Kompanets V.O., ChekalinS.V., Skorynin A.A. et al. Diffraction-induced laser pulse splitting in photoniccrystals: polarization properties, selective compression and self-focusing // Abstr. “50years of Nonlinear Optics Symposium” (Barcelona, 2012). Barcelona, 2012.

P.TP.SE.А22. Svyakhovsky S.E., Maydykovskiy A.I., Novikov V.B., Kompanets V.O., ChekalinS.V., Skorynin A.A. et al. Dynamical diffraction of femtosecond laser pulses in 1Dphotonic crystals // 2nd Chinese-Russia Summer school on laser physics. Beijing,2012. P. 10.А23. Chekalin S.V., Svyahovskiy S.E., Kompanets V.O. Maidykovskiy A.I., MurzinaT.V., Skorynin A.A. et al. Bragg diffraction-induced laser pulse splitting in a linearphotonic crystal // Abstr. 20th International Symposium “Nanostructures: Physicsand Technology”. Nizhny Novgorod, 2012. P.

68–69.А24. Svyakhovskiy S.E., Maydykovskiy A.I., Novikov V.B., Kompanets V.O., SkoryninA.A. et al. Bragg Diffraction-Induced Splitting of Femtosecond Laser Pulses in aPhotonic Crystal // Frontiers in Optics Conference, OSA Technical Digest (OpticalSociety of America, 2012), paper FTh1A.5. Optical Society of America, 2012.А25.

Svyakhovskiy S.E., Maydykovskiy A.I., Novikov V.B. Kompanets V.O., SkoryninA.A. et al. Temporal Bragg diffraction-induced laser pulse splitting in a linearphotonic crystal // In 15th International Conference “Laser Optics 2012” (SaintPetersburg, 2012), ThR5-25. Saint-Petersburg, 2012.А26. Svyakhovskiy S.E., Maydykovskiy A.I., Skorynin A.A.