Разработка и создание малогабаритных перестраиваемых источников когерентного излучения в среднем ИК и ТГц диапазонах на новых нелинейных средах для применения в биологии, медицине и других областях

Объектами исследований являются: нелинейные оптические среды для параметрического преобразования частоты лазерного излучения, включая периодически поляризованные структуры, твердые и жидкие кристаллы (ЖК); лазеры среднего ИК и ТГц диапазонов; оптико-акустические детекторы, биологические объекты. Цель работы – разработка и создание малогабаритных перестраиваемых ИК и ТГЦ источников когерентного излучения на новых нелинейных средах и сопутствующей техники для применения в биологии, медицине и других областях. Методология работ основана на теоретических и экспериментальных исследованиях, включая разработку отдельных элементов и новых технических решений. Продемонстрирована система узкополосный задающий газовый лазер (3,39 мкм) - ПГС PPLN усилитель, что позволило уменьшить ширину линии генерации ПГС для газоанализа и как результат повысить чувствительность ОА детектора метана. Выявлен ряд особенностей генерации гармоник (ГГ) в «мягких средах", не имеющих аналога в нелинейных твердых кристаллах. Создан многомодовый мощный Nd:YAG лазерный источник с Q-switch, позволяющий увеличить эффективность ГГ. Разработка и исследования компактных СО2-лазеров по технологии с использованием конструкций на основе алюминиевых сплавов позволили оптимизировать ряд элементов электродного узла лазера для достижения лучшей селекции длин волн. Продолжены исследования по технологии создания быстродействующих нелинейных элементов типа ДБШ и МОМ диодов для синтеза частот. Впервые был выделен вклад свободной и связанной воды в модели эффективной среды в ТГц диапазоне частот, что позволит более детально интерпретировать диэлектрический отклик биологических сред и тканей на электромагнитное воздействие в ТГц диапазоне частот. Впервые получены и протестированы на разных источниках ТГц излучения флуоресцентные бактериальные биосенсоры, которые можно использовать для разработки систем ТГц мониторинга окружающей среды и определения безопасных доз ТГц облучения.