Разработка оптических методов исследования, диагностики и характеризации материалов и наноструктур естественного и искусственного происхождения

В рамках исследований механизмов взаимодействия лазерного излучения с веществом развиты методы лазерной искровой спектроскопии жидких растворов и атмосферного водного аэрозоля, модификации оптических свойств композитных материалов и исследования их оптических нелинейных свойств, лидарного зондирования атмосферы. Представлены результаты исследований, касающиеся следующихаспектов взаимодействия фотонных потоков с наночастицами, нанокомпозитами, тонкими пленками и сплошными средами: получения новых моделей взаимодействия электромагнитного излучения с гетерогенными наноструктурированными объектами и средами; развития физических и аппаратурно-методических основ диагностики параметров физических полей и процессов в технологических объектах и наносистемах, физических и аппаратурно-методических основ сверхразрешающей лазерной модификации тонких пленок и сплошных сред, физических представлений о процессах распространения и эволюции параметров коротких и сверхкоротких лазерных импульсов внаноструктурированных средах. Приведены результаты исследований оптических характеристик квантовых точек сульфида цинка и кадмия в различных органических оболочках. Развита теория взаимодействия электромагнитного поля с носителями зарядов - электронами, дырками и экситонами в полупроводниковых и диэлектрических наночастицах (квазинульмерных объектах) и формирования спектра их оптического поглощения. Определена роль экситонных состояний оптических электронов в широкозонных диэлектрических наночастицах в механизме возникновения низкопорогового нелинейного отклика с нетипичной зависимостью от интенсивности и длины волны. Приведены результаты разработки платформы для создания взрыво- и пожаробезопасных, малогабаритных мобильных волоконно-оптическихсейсмоприемников и деформометров, перспективных для построения пространственно распределенных систем мониторинга протяженных природных и техногенных объектов. В рамках численного анализа с помощью физико-математической модели волнового векторного взаимодействия световых пучков полихроматического излучения в фоторефрактивном кристалле кубической симметрии исследовано двухволновое взаимодействие волн с эквидистантным спектром в кристаллах двух типов кубической симметрии. Изучены структура и механические характеристики неорганического материала на основе магния после лазерной микрообработки. Проведены исследования фазового и элементного составов, микроструктуры и прочностных свойств композиционных покрытий на основе титана и карбида титана,полученных с использованием двух различных методов обработки поверхности - электродугового в электролите и лазерного.