Автореферат (1104774), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Выполненныйтеоретический анализ анализ показывает, что использование сверхкоротких световых импульсов с непрерывным спектром, перекрывающимдиапазон длин волн от 140 до 970 нм, позволяет реализовать селективное возбуждение, когерентное управление и спектрохронографический анализ аттосекундной электронной динамики 6p-подоболочки атома ксенона.3. Предложена теоретическая модель для определения области сбора люминесцентного сигнала оптическим волокном в задачах волоконнооптического зондирования тканей мозга в случае одно- и многофотонного возбуждения.
На основании разработанной модели были рассчитаны и экспериментально проверены карты сбора флуоресцентного отклика для волокон с различной структурой.4. Экспериментально показано трёхкратное увеличение локальности отклика за счёт использования двухфотонного возбуждения люминофораи правильно подобранной архитектуры волокна. В качестве модельногообразца исследуемого объекта были использованы алмазные частицы сдефектами типа «азот-вакансия».55. На основе эксперимента продемонстирировано существенное (на трипорядка) увеличение полной эффективности сбора сигнала волокном сиспользованием второй оболочки по сравнению со сбором только сердцевиной.6. Экспериментально и теоретически доказано, что при волоконном зондировании рассеивающие свойства среды не влияют на возможность адресоваться к предельно малым областям, в которых характерный размеробласти сильно меньше длины рассеяния.7.
Применение модулированных по фазе импульсов накачки позволилоповысить спектральное разрешение примерно в 17 раз относительноспектрально ограниченных импульсов. Подобная точность делает возможной восстановление концентраций составных частей смеси объёмом порядка десятков фемтолитров с отклонением от точного значения,не превышающим нескольких процентов.
Для реализованной экспериментальной схемы дана оценка предельной чувствительности методикКАРС- и ВКР- микроспектроскопии биологических тканей в фемто- ипикосекундных режимах работы лазерной системы.Основные положения, выносимые на защиту:1. Солитонные режимы спектрально-временного преобразования световых импульсов в фотонно-кристаллических волокнах на основе халькогенидных стёкол позволяют осуществить солитонную компрессиюимпульсов среднего инфракрасного диапазона до длительностей около одного периода поля. Численное моделирование солитонной самокомпрессии импульсов длительностью порядка 100 фс субкиловаттногоуровня пиковой мощности в диапазоне длин волн 3.4 – 3.7 мкм показывает возможность формирования импульсов среднего ИК-диапазонадлительностью около 10 фс.2. Световые импульсы со сверхшироким спектром и активно формируемой фазой обеспечивают возможность селективного возбуждения, когерентного управления и аттосекундной спектрохронографии электронных подоболочек многоэлектронных атомных систем.
Использованиесветовых импульсов с непрерывным спектром, перекрывающим диапазон длин волн от 140 до 970 нм, позволяет реализовать селективное возбуждение, когерентное управление и спектрохронографический анализаттосекундной электронной динамики 6p-подоболочки атома ксенона.3. Оптоволоконные микрозонды на основе микроструктурированных световодов позволяют в одном волокне объединить преимущества, обусловленные малым диаметром сердцевины волокна и его высокой числовой апертурой. В сочетании с методами нелинейно-оптической микроскопии такие волокна обеспечивают сбор оптического сигнала из области объемом менее 50 мкм3 , тем самым обеспечивая возможность оптической регистрации отдельных нервных клеток.
Микроструктурированные световоды с двойной оболочкой обеспечивают дополнительный6выигрыш эффективности волоконного сбора флуоресцентного сигналав схемах линейной и нелинейной флуоресцентной микроскопии без потери локальности оптического возбуждения и пространственного разрешения.Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на научных конференциях:1. Mitrofanov A.
V., Voronin A. A., Sidorov-Biryukov D. A., Mitryukovsky S. I.,Fedotov A. B., Serebryannikov E. E., Meshchankin D. V., Shumakova V.,Zheltikov A. M., Ultrafast spectroscopy in the mid-infrared: Over the edges. //International Conference on Quantum Technologies. — 12-16 July 2017,Moscow, Russia.2. Федотов И. В., Почечуев М. С., Ивашкина О. И., Рощина М. А., Амитонова Л. В., Торопова К.
А., Мещанкин Д. В., Сафронов Н. А., СидоровБирюков Д. А., Федотов А. Б., Анохин К. В., Желтиков А. М., Оптоволоконые нейроинтерфейсы // Первый Российский кристаллографический конгресс. — 21-26 ноября 2016, Москва, Россия.3. Lanin A. A., Ermakova Y. G., Fedotov I. V., Roshchin M. S., Nikitin E. S.,Meshchankin D. V., Fedotov A.
B., Blakley S., Hemmer P., Scully M. O.,Belousov V. V., Zheltikov A. M., Fluorescent-imaging quantitative characterizationof single-cell laser thermogenetic neurostimulation // Conference on QuantitativeBioimaging. — 13 – 15 January 2017, College Station, USA.4. Meshchankin D. V., Lanin A. A., Fedotov I. V., Fedotov A. B., Zheltikov A. M.,Optical fibers with actively tailored properties for ultrashort pulse generation andfluorescent detection // Workshop and School for Young Scientists on AdvancedPhotonics and Quantum Optics. — 2-5 August 2017, Moscow, Russia.5. Meshchankin D. V., Voronin A.
A., Serebryannikov E. E., Zheltikov A. M.,Selective excitation, coherent control and attosecond spectrochronography ofelectron subshells of atomic systems // Workshop and School for Young Scientistson Advanced Photonics and Quantum Optics. — 2-5 August 2017, Moscow,Russia.6.
Fedotov I. V., Blakley S., Lanin A. A., Serebryannikov E. E., Safronov N. A.,Becker J., Ermakova Y. G., Sidorov-Biryukov D. A., Belousov V. V.,Meshchankin D. V., Fedotov A. B., Kilin S. Y., Sakoda K., Hemmer P.,Velichansky V. L., Scully M. O., Zheltikov A. M., Fiber-optic quantum thermometrywith a nitrogen–vacancy center in diamond // XV International Conference onQuantum Optics and Quantum Information. — November 20–23, 2017, Minsk,Belarus.Публикации.
Материалы диссертации опубликованы в 6 печатных работах:71.Mitrofanov A. V., Voronin A. A., Sidorov-Biryukov D. A., Mitryukovsky S. I.,Fedotov A. B., Serebryannikov E. E., Meshchankin D. V., Shumakova V.,Ališauskas S., Pugžlys A., Panchenko V. Y., Baltuška A., Zheltikov A. M.,Subterawatt few-cycle mid-infrared pulses from a single filament // Optica. —2016.
— Vol. 3, no. 3. — P. 299–302.2.Meshchankin D. V., Voronin A. A., Zheltikov A. M., Fiber sources of subcyclepulses in the mid-infrared: numerical modeling // Журнал прикладнойспектроскопии. — 2016. — Vol. 83, no. 6–16. — P. 248–249.3.Mitrofanov A. V., Voronin A. A., Sidorov-Biryukov D. A., Lanin A.
A.,Rozhko M. V., Mitryukovsky S., Ivanov A. A., Panchenko V. Y., Stepanov E. A.,Meshchankin D. V., Serebryannikov E. E., Fedotov A. B., Shumakova V.,Ališauskas S., Pugžlys A., Baltuška A., Zheltikov A. M., Nonlinear optics inthe mid-infrared: new morning // Journal of Physics: Conference Series. —2017. — Vol. 793, no. 1. — P. 012019 (1-5).4.Meshchankin D. V., Voronin A. A., Zheltikov A. M., Fiber-optic soliton selfcompression to subcycle pulse widths in the mid-infrared // Laser PhysicsLetters. — 2017.
— Vol. 14, no. 12. — P. 125401 (1-5).5.Pochechuev M. S., Fedotov I. V., Ivashkina O. I., Roshchina M. A.,Meshchankin D. V., Sidorov-Biryukov D. A., Fedotov A. B., Anokhin K. V.,Zheltikov A. M., Reconnectable fiberscopes for chronic in vivo deep-brain imaging// Journal of Biophotonics.
— 2017. — URL: http : / / onlinelibrary .wiley.com/doi/10.1002/jbio.201700106/full.6.Мещанкин Д. В., Воронин А. А., Серебрянников Е. Е., Желтиков А. А.,Селективное возбуждение, когерентное управление и аттосекундная спектрохронография электронных подоболочек атомных систем // Письма вЖЭТФ. — 2017. — Т. 106, № 10. — С. 621—626.Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырехглав и заключения и приложения. Полный объем диссертации 118 страниц текстас 40 рисунками и 1 таблицей. Список литературы содержит 135 наименований.Содержание работыВо введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель и аргументирована научная новизна исследований, показана практическая значимость полученных результатов и представлены выносимые на защиту научные положения.В первой главе рассматриваются различные методы формирования характеристик оптических волокон и примеры задач, для решения которых они используются.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
