Точприбор - Оптические приборы: прицелы бинокли телескопы микроскопы проекторы дальномеры спектрометры автоколлиматоры интерферометры приборы ночного видения многоспектральные прицелы наблюдательные приборы, и т.д.

ПЛАН фундаментальных исследований Российской академии наук на период до 2025 года

Оптика и лазерная физика

Код* Наименование проблем и их крупных разделов Какие основные научные задачи намечается решить в результате выполнения работ в рассматриваемый период Сроки исполнения начало окончание

1 2 3 4 5

2.2.1. Классическая и квантовая оптика Особенности электродинамики композитных сред, в том числе обладающих эффективным отрицательным показателем преломления. Развитие методов синтеза вихревых световых пучков с ненулевым угловым моментом. Исследование эффектов электромагнитно-индуцированной прозрачности, безынверсного усиления и замедления света. 2006 2010

2.2.2. Нелинейные оптические явления, материалы и устройства Разработка методов когерентного суммирования пучков мощных многока-нальных лазерных систем с использованием эффектов нелинейного взаимодей-ствия световых волн и обращения волнового фронта. Разработка перестраиваемых лазерных источников среднего ИК диапазона на основе нелинейно-оптических преобразователей света (параметрические взаимодействия и вынужденное комбинационное рассеяние) с предельно высо-кими мощностными и энергетическими характеристиками. Исследование возможностей применения вынужденного рассеяния Ман-дельштама-Бриллюэна и вынужденного комбинационного рассеяния для разви-тия методов адаптивного самонаведения лазерного излучения в системах пере-дачи энергии и локации. Создание высокоэффективных узкополосных оптических усилителей для приема и обработки сверхслабых сигналов от удаленных объектов на основе вынужденных рассеяний. Разработка технологии изготовления широкоапертурных нелинейно-оптических устройств для лазерных систем мегаджоульного уровня. Исследование процессов взаимодействия канализируемого в волоконных световодах излучения с окружающими физическими полями для создания ос-нов проектирования сосредоточенных и распределенных волоконно оптических датчиков физических величин с заданными параметрами. 2006 2010

2.2.3. Сверхбыстрые явления в оптике Разработка быстродействующих фоторезисторов на базе высокоомных по-лупроводниковых материалов, в т.ч. гетерострукутр с квантовыми точками с быстродействием 20-50 пс. Разработка методов и средств фемто-аттосекундной электронно-оптической регистрации быстропротекающих процессов в лазерной физике, физики лазер-ной плазмы, спектроскопии, волоконной оптике, биологии и медицине. Комбинированное применение сверхкоротких фемтосекундных лазерных импульсов и сканирующей зондовой микроскопии для формирования элемен-тов оптической памяти со сверхвысокой плотностью записи, нанолитографии и исследования сверхбыстрой динамики на нанометровых масштабах. 2006 2010

2.2.4. Взаимодействие лазерного излу-чения с веществом, в том числе в сверхсильных полях Взаимодействие сверхинтенсивного фемтосекундного лазерного излучения с веществом, генерация быстрых частиц и коротковолнового (ВУФ и мягкого рентгеновского) излучения в лазерной плазме. Теоретическое и эксперимен-тальное исследование взаимодействия релятивистки сильных импульсов с плазмой. Исследование возможностей повышения эффективности генерации аттосе-кундных импульсов при ионизации атомов и молекул релятивистски-сильными фемтосекундными лазерными импульсами. Эксперименты по высокотемпературному нагреву лазерной плазмы. Построение теории тормозного излучения гармоник поля накачки, в том числе в сверхсильных полях. Исследование генерации жесткого ультрафиолетового и мягкого рентгенов-скоого излучения на кластерах тяжелых элементов в субмикронной трехмерной полимерной сетке в сверхсильных полях. 2006 2010

2.2.5. Волоконная оптика и оптическая связь. Интегральная оптика Разработка нового класса интегрально-оптических устройств с оперативным управлением спектральной передаточной характеристикой для систем оптиче-ской связи и метрологии. Разработка и создание монокристаллических оптических волокон Разработка нового поколения волоконных световодов и волоконных элемен-тов со структурой типа фотонного кристалла с широким диапазоном измене-ния параметров мод, нулевой дисперсии и поляризационной дисперсии для пе-редачи и обработки оптических сигналов. Создание на основе обращения волнового фронта оптического излучения высокомощных адаптивных лазерных систем. Разработка компактных полностью волоконно-оптических фемтосекундных лазерных источников нового поколения в телекоммуникационном диапазоне длин волн со стабильностью частоты порядка 1016 для создания оптических стандартов частоты. Создание нового поколения волоконных световодов на основе фотонных кристаллов, в том числе с воздушной сердцевиной, с предельно низкими опти-ческими потерями. Теоретические и экспериментальные исследования фундаментальных основ организации распределенных адаптивных оптоэлектронных информационно- измерительных систем произвольной топологии, большой размерности, с уче-том формы и размеров контролируемого объекта. 2006 2010

2.2.6. Оптическая информатика, голо-графия Исследование голографических и оптоэлектронных принципов регистрации, обработки и визуализации информации. Разработка голографических экранов и динамических переключателей , оптоэлектронных приборов для регистрации и обработки оптической информации. Разработка принципов эффективного отображения информации в объемной среде и создание экспериментальной модели трехмерного полноцветного дис-плея с объемным экраном. 2006 2010

2.2.7. Развитие методов и применений спектроскопии, люминесценции. Прецизионные оптические изме-рения Создание высокоточных оптических датчиков на управляемых брэгговских решетках, разработка новых методов регистрации сверхмалых механических вибраций и перемещений на основе адаптивной интерферометрии, оптических методов тестирования микроэлектромеханических систем Исследование и разработка физических принципов организации прецизион-ных распределенных волоконно-оптических измерительных систем для восста-новления многомерных функций распределения параметров физических полей Экспериментальные и теоретические исследования физико-химических про-цессов на наноструктурированных поверхностях в лазерных полях. Развитие и создание новых сверхчувствительных методов обнаружения и анализа органических и биоорганических соединений (взрывчатых веществ, наркотических и лекарственных препаратов). Разработка специализированных лазерных систем для спектрального анализа состава выдыхаемого воздуха и детектирования молекул-биомаркеров. Разработка новых аналитических методов на основе импульсной катодолю-минесценции для исследования материалов. Создание прецизионных методов изготовления и диагностики элементов асферической изображающей зеркальной оптики с субнанометровой (0.1-0.3 нм) точностью формы поверхности. Эксперимент по поиску Т-нечетного электрического дипольного момента диамагнитных атомов. Разработка методов стабилизации частоты лазерного (оптического) излуче-ния с целью создания оптических стандартов частоты с относительной ста-бильностью выше 10-14 при коротком времени усреднения в несколько секунд. Создание «частотного моста» с высокой стабильностью для перехода в ра-диодиапазоны, на которых работает служба времени. Разработка физических принципов компактных автономных оптических ча-сов и интегральной технологии их практической реализации. Разработка и создание опытных образцов миниатюрных и малогабаритных квантовых стандартов частоты с кратковременной стабильностью частоты в диапазоне (10-10 – 5.10-15 )/сек и долговременной стабильностью (10-11 - 10-14)/ сутки. Разработка новых высокоточных методов измерения и расчета тонкострук-турных спектров сложных молекул, охлажденных в сверхзвуковой струе до единиц Кельвина, с целью развития аналитических способов идентификации различных молекул, в том числе биологических. 2006 2010

2.2.8. Физика лазеров и лазерных ма-териалов Создание высокоэффективных светоизлучающих диодных, суперлюминес-центных и лазерных структур видимого и ультрафиолетового диапазонов на основе широкозонных нитридов. Разработка технологии создания оптической и лазерной керамики на основе оксидных, фторидных и халькогенидных нано-структурированных материалов с редкоземельными и переходными металлами для нового поколения лазеров ближнего и среднего ИК диапазонов. Разработка униполярных лазеров на основе полупроводниковых гетерост-руктур и лазеров без инверсной заселенности. Создание источников когерент-ного излучения в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне на основе внут-рирезонаторного нелинейного смешения мод в инжекционных гетеролазерах с комбинтрованными квантовыми ямами и сложными резонаторами. Создание малогабаритных мощных лазеров среднего ИК диапазона (2-5 мкм) широкого применения на основе кристаллов А2В6, легированных переходными металлами. Создание эффективных (10 %) источников монохроматического излучения в видимой и ультрафиолетовой областях спектра на основе полупроводниковых лазеров с накачкой электронным пучком. Развитие фундаментальных исследований и разработка технологии создания диодных лазеров со сроком службы не менее 5000 часов и мощностью излуче-ния более 10 Вт с единичного диода в непрерывном и квазинепрерывном ре-жимах работы и диапазоне длин волн 0,8-2,0 мкм. Разработка диодных лазеров с «вертикальным» выводом излучения. Разработка физико-технических принципов получения высококонтрастного излучения фемтосекундной длительности и создание на их основе лазерной системы петаваттной мощности. Разработка методов регистрации однофотонных сигналов с помощью узко-полосных квантовых усилителей и создание Создание фемтосекундных лазеров на основе новых лазерных технологий: параметрическое усиление чирпованных импульсов, волоконная оптика, лазер-ная керамика. 2006 2010

2.2.9. Новые оптические материалы, технологии и приборы, их при-менение Исследование и разработка светодиодных источников белого света нового поколения для целей освещения. Исследование и разработка волоконно-оптических световодов, волоконно-оптических датчиков и информационно-измерительных систем и их метрология и сертификация. Исследования и развитие быстродействующих модальных жидкокристалли-ческих корректоров волнового фронта для задач адаптивной оптики. Разработка оптических локаторов нового поколения, способных обнаружи-вать, распознавать и сопровождать удаленные объекты, движущиеся с больши-ми скоростями. 2006 2010

Развитие науки и технологий_Распоряжение Правительства Российской Федерации от 20 декабря 2012 г. _ 2433-р

Приложение 1 к постановлению Президиума РАН от 25 декабря 2012 г. 295

Терагерцовая спектроскопия биологических молекул