Основные научные направления

Исследование физики газоразрядных и твердотельных лазеров, горения объемных разрядов в газовых смесях
Разработка и создание различных типов лазеров для прикладных применений, формирования высококачественного лазерного излучения
Исследования нелинейных процессов в интенсивных лазерных полях

Заведующий лабораторией

ПАНЧЕНКО
Юрий Николаевич

доктор физико-математических наук

E-mail: yu.n.panchenko@mail.ru


В октябре 1969 года одновременно с открытием Института оптики атмосферы СО АН СССР в отделе сильноточной электроники под руководством Г.А. Месяца была открыта лаборатория прикладной квантовой электроники, заведующим которой был назначен Ю.И. Бычков. В 1977 году при открытии Института сильноточной электроники СО РАН лаборатория была переименована в отдел газовых лазеров, а с 1991 года в лабораторию газовых лазеров. Д.ф.-м.н. Ю.И. Бычков возглавлял лабораторию до ноября 1996 г. Следующим руководителем был д.ф.-м.н. В.Ф. Лосев (до 2020 г.).

С 2020 г по настоящее время заведующим лаборатории является д.ф.-м.н. Ю.Н. Панченко. В состав лаборатории входит 15 сотрудников, из которых 4 доктора и 3 кандидата наук.

Коллектив лаборатории имеет большой научный задел в данных научных областях, в лаборатории разрабатываются и создаются экспериментальные лазерные эксимерные установки в диапазоне энергий от 0,01 до 500 Дж, с длительностью импульса от 50 фс до 1 мкс, с расходимостью пучка близкой к дифракционной для апертур от 0,1 до 40 см. Данные лазерные системы являются лучшими в России и соответствуют современному уровню зарубежных аналогов в США, Японии и Великобритании. В ходе длительного периода работ (более 30 лет) коллективом наработан большой опыт в разработках разнообразных лазерных конструкций, имеющих системы накачки электронным пучком и электрическим разрядом.

Проведен большой цикл работ по исследованию нелинейных эффектов, возникающих при взаимодействии высокоинтенсивного излучения с веществом. Проводятся экспериментальные и теоретические работы по изучению горения нестационарной низкотемпературной плазмы в различных газовых средах.

Имеющимся научным коллективом в последние годы созданы высокоэффективные технологические эксимерные лазеры серии EL с энергией излучения 0.2-0.7 Дж, работающие с частотой до 200 Гц и узкополосные твердотельные лазеры на кристаллах Alexandrite. Данные типы лазеров используются для исследований по дистанционному и высокочувствительному обнаружению вредных и опасных веществ в атмосфере на основе лидарного принципа с использованием эффекта ЛФ/ЛИФ. Разрабатывается программное обеспечение, позволяющее автоматизировать управление и контроль лазерных систем.

Сотрудники лаборатории проводят работы по конкурсным грантам Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и Российского научного фонда (РНФ), а также по контрактам с российскими и зарубежными коллективами. Для выполнения этих работ в лаборатории имеются различные экспериментальные стенды электроразрядных лазеров, твердотельные Nd-YAG лазеры с генерацией гармоник и параметрическими приставками, Ti:Sapphire лазерная система генерирующая излучение на длинах волн 950 и 475 нм, с энергией излучения 20 мДж и длительностью импульса 50 фс. Также в наличии регистрирующая аппаратура, оптические элементы диа-метром от 10 до 300 мм, вакуумное и газовое оборудование.

Возможные исследовательские темы для студентов

  1. Исследование и разработка компактных газоразрядных лазеров.
  2. Разработка и создание узкополосного УФ-излучателя на основе твердотельных кристаллов и диодов.
  3. Разработка программного обеспечения для контроля и управления лазерным излучением, восстановление изображения - ЛИФ и др.
  4. Экспериментальные и теоретические исследования плотной плазмы в различных газовых средах для научных и прикладных задач.
  5. Исследование взаимодействия ультракороткого излучения с веществом.
  6. Разработка лидарных технологий по обнаружению опасных и вредных веществ, включая биологически опасных микроорганизмов в атмосфере с помощью лазерных источников.

Студенты, ведущие исследовательскую работу под руководством квалифицированного сотрудника, получают возможность:

  • приобрести глубокие знания по научной тематике,
  • стать участниками научных конференций (в том числе зарубежных),
  • быть соавторами научных публикаций (в том числе англоязычных изданий),
  • получать финансовую поддержку при выполнении конкурсных проектов,
  • последующее зачисление в аспирантуру и устройство на постоянную работу.

Значимые публикации


  1. Yu. N. Panchenko, A.V. Puchikin, S.A. Yampolskaya, S. M. Bobrovnikov, E. V. Gorlov, V. I. Zharkov. Narrowband KrF Laser for Lidar Systems // IEEE Journal of Quantum Electronics. 2021. Vol. 57, No. 2. P. 1-5. DOI: 10.1109/JQE.2021.3049579
  2. S. A. Yampolskaya, A. G. Yastremskii, Y. N. Panchenko, A. V. Puchikin and S. M. Bobrovnikov. Numerical Study of the Discharge Spatial Characteristics Influence on the KrF Laser Generation // IEEE Journal of Quantum Electronics. 2020. Vol. 56, No. 2. P. 1-9. DOI: 10.1109/JQE.2020.2976532
  3. S. M. Bobrovnikov, E. V. Gorlov, V. I. Zharkov, Yu. N. Panchenko, and A. V. Puchikin Two-pulse laser fragmentation/laser-induced fluorescence of nitrobenzene and nitrotoluene vapors // Appl. Opt. – 2019. – Vol. 58, No. 27. – P. 7497-7502
  4. Bobrovnikov, S. M. Dynamics of the laser fragmentation/laser-induced fluorescence process in nitrobenzene vapors / S. M. Bobrovnikov, E. V. Gorlov, V. I. Zharkov, Yu. N. Panchenko, A. V. Puchikin // Appl. Opt. – 2018. – Vol. 57, No. 31. – P. 9381-9387
  5. Ilya A. Zyatikov, Valery F. Losev, Dmitriy M. Lubenko, and Evgeniy A. Sandabkin. Analysis of the active medium parameters of molecular nitrogen ions in ambient air // Optics Letters. Vol. 45, No. 23, pp. 6518-6521 (2020). DOI: 10.1364/OL.403577
  6. Alekseev, N.G. Ivanov, V.F. Losev, G. A. Mesyats, L. D. Mikheev, N. A. Ratakhin, Yu. N. Panchenko. THL-100 multi-terawatt laser system of visible spectrum range // Opt. Commun. 2020. Vol. 455, No. 15. P. 124386 – 1-4. DOI: 10.1016/j.optcom.2019.124386

Фотогалерея


~1978 г.

Август 2002 г.

~1978 г.

~1978 г.

Лосев Валерий Фёдорович
~2000 г.

Ястремский Аркадий Григорьевич
~2000 г.

Иванов Николай Георгиевич
~2000 г.