Л А Б О Р А Т О Р И Я   К В А Н Т О В О Й   Э Л Е К Т Р О Н И К И   И   О П Т О Э Л Е К Т Р О Н И К И
Главная
О лаборатории
Публикации
Патенты
Конференции
Научный семинар
 
            Лаборатория квантовой электроники и оптоэлектроники
входит в состав Научно-исследовательского технологического института Ульяновского государственного университета и располагается по адресу: 432063, Ульяновск, ул. Университетская набережная 1, 4 корпус УлГУ.

Основной целью лаборатории является разработка  единой технологической платформы лазерных истончиков ультракоротких импульсов сверхвысокой пиковой мощности для задач авионики, медицины и нанофотоники. В рамках научно-исследовательской деятельности лаборатории решается ряд актуальных задач:

1) Описание нелинейных механизмов временного и спектрального преобразования излучения в оптических волокнах.

2) Разработка  новых теоретических моделей лазерных волоконных комплексов - генераторов импульсов сверхвысокой пиковой мощности.

3) Разработка систем компрессии лазерных импульсов и систем генерации оптического суперконтинуума.

4) Разработка систем генерации последовательности ультракоротких лазерных импульсов  с частотой повторения свыше 100 ГГц.

        Направление "Лазерных, оптоволоконных и радиационных технологий" начало активно развиваться на базе Ульяновского государственного университета в 2008-2009 гг. В настоящее время уже создана мощная исследовательская база,  позволяющая осуществлять широкий спектр экспериментов в области волоконной оптики, в том числе  волоконных лазеров и усилителей,  исследований по взаимодействию лазерного излучения с веществом, лазерному структурированию материалов, лазерной биологии и т. д. Активное оснащение лаборатории было начато в ходе программы стратегического развития (ПСР) УлГУ (2012-2014 гг.) Однако, наиболее существенный вклад в развитие технологического парка лаборатории был сделан после победы в конкурсе Мегагрантов (Постановление 220 Правительста РФ) в 2014 г. Отметим наиболее важное лабораторное оборудование, приобретенное в рамках данного проекта, без которого уже трудно представить деятельность лаборатории:

1. Оптические столы "STANDA".

2. FRОG (Frequency-resolved optical gating) – oптическая система, обеспечивающая прямое измерение фазы и скорости частной модуляции HR150 Optical Puls Analizer.

3. Оборудование к лазерной установке "SharpMark Fiber 20SF".

4. Осциллограф цифровой запоминающий RTM2054 "Rohde G Schwarz GmbH G Co KG".

5 Перестраиваемый сверхузкополосный лазер "Yanista".

6. Комплекс для генерации и управления перестраиваемого по длине волны узкополосного лазерного излучения "Yanista"

7. Комплекс контрольно- измерительного оборудования для изготовления волоконных лазеров и усилителей.

8. Комплект лабораторной мебели.

9. Климатическая испытательная камера "Термодат".

10. Полупроводниковый узкополосный источник ИК- излучения Teraxion PS-NLL.

11. Инфракрасный спектрометр AVESTA ASP-IR-2.6.

12. Платформа для генерации инфракрасного излучения широкого спектра с высокой пиковой мощностью.

13. Поляриметр Keysight N7781B.

14. Рабочая станция для расщепления мощности в поляризационно-чувствительных оптических волокнах Ideal Photonics IPCS-5000 PM.

15. Источник ультрафиолетового излучения средней мощности.

Также приобретено большое число необходимых материалов и комплектующих - наборы для водяного охлаждения, блоки питания,  полупроводниковые диоды и управляющие контроллеры,  скалыватели. Технологический парк Лаборатории располагает большим количеством комплектующих - волокна, легированные Er и Yb, волокна в двойной оболочке, с большой площадью моды, насыщающиеся полупроводниковые зеркала SESAM, дифракционные решетки, наборы оптических элементов (коллиматоры, линзы) и др.


        В настоящее время Лаборатория включает в себя несколько структурных подразделений, среди которых:

1) Лаборатория нелинейной оптики и источников телекоммуникационного диапазона (каб. 319).

    Л
аборатория проводит широкий диапазон исследований:






























2) Лаборатория мощных импульсных лазеров ближнего инфракрасного диапазона (каб. 405 а).

        Деятельность лаборатории связана с изгоотовлением мощных лазерных источников в диапазоне Yb волокнонных лазеров (1030-1070 нм). Большой потенциал исследований заключается в применении для разраблтки мощных усилителей конических волокон, легированных Yb. Также в лаборатории  проводится  серия экспериментов по воздействию мощных лазерных импульсов на поверхности различных материалов и микроструктурированию их поверхности, изгоотволению комплексов наночастиц.

       















3) Лаборатория лазерной и радиационной биологии (каб. 412) 
занимается исследованием воздействия лазерного излучения различных диапазонов на клеточные структуры.

       Основные задачи этого подразделения связаны с развитием методов радиационной терапии онкологических заболеваний.
















4) Отдел теоретических расчетов (каб. 405).

В сферу задач теоретического отдела входят:
















Основные результаты:

1. Построена модель каскадного усиления лазерных импульсов, представляющая собой чередующиеся отрезки активных и пассивных световодов с изменяющейся по длине дисперсией групповых скоростей и площадью моды. Важной особенностью разработанной модели является то, что она обеспечивает ограниченное уширение спектра и, соответственно, более эффективное усиление импульса в активных световодах, обладающих конечной шириной линии усиления. Пассивные отрезки волокна используются для управления шириной спектра импульса между активными отрезками и обеспечивают высокую линейную частотную модуляцию (ЧМ) на выходе каскада. В ходе работ были усовершенствованы алгоритмы и методы изготовления одномодовых световодов с изменяющейся по длине дисперсией и контролируемым наклоном дисперсионной кривой. Таким образом, была развита технология изготовления ключевых элементов предлагаемой системы.

2. На основе световода со смещенной убывающей аномальной дисперсией, накачиваемого импульсами средней энергии, разработан источник когерентного суперконтинуума с шириной спектра более 300 нм.

3. Результаты исследований по распространению излучения в конусных световодах (эффекты подавления побочных мод при одномодовом вводе излучения) позволили разработать и изготовить на основе Yb-легированного тейперного световода генератор импульсов повышенной мощности. При  прореживании частоты следования генератора до 60 кГц удалось достичь энергии в импульсе более 250 мДж и пиковой мощности более 3 МВт.





Лаборатория КЭиОЭ, Ульяновский государственный университет, Ульяновск, Россия
ул. Университетская набережная 1, quant_lab.ulsu.ru