Исследование корреляционных и поляризационных свойств оптических полей и процессов их взаимодействия с рассеивающими средами с поглощением, включая микро- и наноразмерные структуры, для разработки методов оптических измерений, оптической обработки информации и фототермических воздействий в точной механике, биомедицине и материаловедении.

Изучены важные особенности локального поглощения лазерного излучения в отдельных геометрических фрагментах плазмонно-резонансных наноразмерных частиц в форме золотых нанозвезд. Выполнены эксперименты по 3D-пространственному сканированию суспензии золотых нанозвед сфокусированным лазерным пучком. При вариации плотности лазерной мощности прослежена трансформация формы облучаемых наночастиц от звездноподобной к шарообразной. Разработана теория автокорреляционной низкокогерентной интерферометрии слоистых микрообъектов при сканировании объекта пучком с большой числовой апертурой. Получено аналитическое выражение для переменной составляющей сигнала такого интерферометра. На основе численного моделирования показана возможность восстановления реальной структуры слоистого микрообъекта при использовании фокусировки в среду объекта зондирующего пучка света. Разработаны алгоритмы и программы апостериорной обработки экспериментальных цифровых спеклограмм, фиксирующих микросмещения поверхности контролируемых объектов, и их спектров в области пространственных частот для реализации фазовых корреляционных измерений с использованием лазерных источников и систем цифровой записи изображений. Разработана компьютерная модель методов лазерной интерферометрии - голографической интерферометрии и спекл-фотографии для измерения микроперемещений объектов с рассеивающими поверхностями в задачах прецизионной механики. Экспериментально показана возможность сверхбыстрого нагрева и остывания 2D-массива плазмонно-резонансных нанодисков из сплава Au : Аg ИК-лазерным излучением (810 нм) при выходной мощности 1 - 2 Вт до температур 200 - 300°С в течение 5 - 10 с по сравнению с динамикой нагрева различных типов золотых плазмонно-резонансных наночастиц, включая нанооблочки, наностержни, наноклетки в коллоидном растворе.