Рабочий план выполнения проекта

Трехлетний период

1-й этап - 2014 г.

1.1. Анализ литературы и выбор составов стекол для разработки оптической памяти, локальной кристаллизации стекла, создания плазмонных архитектур и изготовления микросфер; выбор монокристаллов и легирующих составов для лазерного формирования люминесцирующих волноводов.

1.2. Проведение лабораторных варок в тиглях малого объема (20-50 мл) и исследование оптических и кристаллизационных свойств стекол выбранных составов; отбор составов для варки стекол с оптическим качеством в тиглях большого объема на основании полученных данных.

1.3. Создание установки для модифицирования стекол фемтосекундным лазером и поляризационной микроскопии облученных участков.

1.4. Создание установки для измерения сигнала второй гармоники.

1.5. Исследование процессов лазерного модифицирования стекол для оптической памяти и характеризация полученных структур.

1.6. Исследование лазерной кристаллизации стекол и разработка методики формирования каналов с нанокристаллическими структурами в стеклах, характеризация полученных структур.

1.7. Исследование лазерного модифицирования выбранных монокристаллов.

1.8. Разработка методики изготовления микросфер из стекол выбранных составов.

2-й этап - 2015 г.

2.1. Создание установки для модифицирования стекол непрерывным лазером и поляризационной микроскопии облученных участков.

2.2. Создание установки для измерения волноводных характеристик канальных волноводов в стеклах и монокристаллах.

2.3. Создание установки для возбуждения мод шепчущей галереи в микросферах и измерения их характеристик.

2.4. Создание системы измерений количественных характеристик двулучепреломления в модифицированных лазером областях.

2.5. Проведение лабораторных варок в тиглях малого объема (20-50 мл) и исследование оптических и кристаллизационных свойств стекол выбранных составов; отбор составов для варки стекол с оптическим качеством в тиглях большого объема

2.6. Разработка методов формирования волноводов в монокристаллах и исследование сформированных структур. Исследование лазерной кристаллизации стекол оптического качества, разработка методики формирования кристаллических волноводов в стеклах и исследование сформированных структур. Исследование нелинейно-оптических процессов в разработанных канальных волноводах (генерация гармоник, электрооптические эффекты и др.)

2.7. Разработка методов формирования плазмонных архитектур в стеклах с наночастицами металлов.

2.8. Изготовление микросфер из стекол различных составов и исследование их свойств. Исследование зависимости характеристик мод шепчущей галереи от различных внешних условий и воздействий.

3-й этап - 2016 г.

3.1. Сопоставление возможностей записи и считывания информации в кварцевом стекле и многокомпонент-ных стеклах в 3Dи 5Dформатах.

3.2. Изготовление демонстрационных образцов с записанной информацией.

3.3. Разработка подходов к созданию многоуровневой (вплоть до 6D) памяти в люминесцирующих стеклах.

3.4. Исследование возможности лазерной генерации и усиления в разработанных на этапе 2 аморфных и кристаллических волноводах.

3.5. Разработка макетов устройств на основе активных канальных волноводов в стеклах и монокристаллах.

3.6. Разработка методов микроструктурирования оптического волокна фемтосекундным лазерным излучением.

3.7. Разработка методов лазерного формирования микро- и наноканалов в стеклах для приложений микрофлюидики.

3.8. Разработка методов лазерного модифицирования микросфер.

3.9. Выработка рекомендаций по дальнейшему развитию проведенных исследований.

Двухлетний этап продления проекта

2017 г.

1.1. Исследование наноструктуры двулучепреломляющих областей в стеклах, записываемых гребёнкой ФС импульсов.

1.2. Изучение влияния условий синтеза и термохимической обработки на степень однородности структуры нанопористых кварцоидных стекол. 

1.3. Исследование процессов химической дифференциации в нанорешетках в многокомпонентных стеклах.

1.4. Разработка методов формирования микроканальных структур в многокомпонентных стеклах.

1.5. Исследование природы сформированного лазерным пучком поляризационно-зависимого преломления и плазмонных наночастиц в цинкфосфатных стеклах, содержащих серебро.

1.6. Исследование влияния пространственного модулирования волнового фронта записывающего пучка на профиль и характеристики аморфных и кристаллических волноводов в стеклах.

1.7. Исследование нелинейного преобразования частоты из ИК в средний ИК диапазон в режиме генерации суперконтинуума в волноводах, записанных в теллуритных стеклах.

1.8. Поиск путей формирования монокристалличеcкого трека с фазой перовскита в монокристалле ИАГ

1.9. Формирование одномодовых активных волноводов в кристаллах YAG и получение в них устойчивого режима синхронизации мод. 

2018 г.

2.1. Разработка метода формирования волноводов для среднего ИК с помощью гребёнок импульсов. 

2.2. Исследование механизма формирования нанорешеток в нанопористом стекле и влияния характеристик стекла на возможность быстрой записи нанорешеток. 

2.3. Исследование возможности формирования наноканалов и анизотропной электропроводности в нанорешетках в многокомпонентных стеклах.

2.4. Разработка метода создания микроканалов с развитой нанопористой внутренней поверхностью. 

2.5. Исследование возможности усиления люминесценции в фосфатных стеклах за счет создания гибридных наноструктур "металл-полупроводник" (Au, Ag)-(CdS, CdSe). 

2.6. Разработка методов формирования в стеклах канальных волноводов с пониженными потерями с помощью пространственного модулирования волнового фронта записывающего пучка. 

2.7. Формирование активных волноводов в кристаллах ZnSe:Cr2+, ZnS:Cr2+, RbPb2Cl5:Dy3+ в качестве лазерных сред среднего ИК диапазона. 

2.8. Поиск систем, допускающих фазовый переход кристалл-кристалл, и запись кристаллического волновода. 

2.9. Разработка метода синхронизации мод со сверхвысокой частотой повторения импульсов в одномодовых волноводах в кристаллах и стёклах.