КОМПЛЕКСНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПО СОЗДАНИЮ МАЛОГАБАРИТНЫХ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ КОГЕРЕНТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В СРЕДНЕМ ИК И ТГЦ ДИАПАЗОНАХ НА НОВЫХ НЕЛИНЕЙНЫХ СРЕДАХ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В БИОЛОГИИ, МЕДИЦИНЕ И ДРУГИХ ОБЛАСТЯХ (FWGU-2021-0010)

Отчет 71 стр., 1 кн., 52 рис., 2 табл., 80 источн., 1 прил. ИК и ТГЦ ДИАПАЗОН, НЕЛИНЕЙНЫЕ КРИСТАЛЛЫ, ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР СВЕТА, ЖИДКИЕ КРИСТАЛЛЫ, ЩЕЛЕВОЙ СО2-ЛАЗЕР, СИНТЕЗ ЧАСТОТ, ОПТИКО-АКУСТИЧЕСКИЙ ГАЗОАНАЛИЗ, ОПТИКА ЛАЗЕРОВ 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. Продемонстрировано управление спектром излучения ПГС в области длин волн 3,1 – 3,4 мкм путем инжекции затравочного луча непрерывного перестраиваемого диодного лазера. Это позволило увеличить спектральную плотность мощности за счет сужения спектра генерации (в 9 раз), стабилизировать длину волны и улучшить качество пучка, что важно для газоаналитических применений ПГС. Продолжены исследования по эффективной генерации гармоник (ГГ) в органических веществах («мягкие среды». Разработан и экспериментально проверен алгоритм расчета сверхмалых изменений (до 10–10) показателей преломления. Проведены исследования по достижению мощностей более 100 Вт при хорошем качестве пучка в макете щелевого СО2-лазера, разработанного по технологии с использованием конструктивных элементов на основе алюминиевых сплавов. Продолжены работы по оптимальной селекции длин волн в лазерах для газоанализа. Продолжены исследования по синтезу частот в области ГГц и ТГц диапазонов на основе полупроводниковых лазеров с синхронизацией мод. Впервые показана высокоспецифичная и дозозависимая реакция бактериального биосенсора E. coli/pTdcR TurboYFP, связанного с транспортом и метаболизмом аминокислот серина и треонина в анаэробных условиях, как при воздействии 2,31 ТГц импульсным, так и при воздействии 0,14 ТГц непрерывным излучением. Впервые показано применение ТГц импульсной спектроскопии для дифференциальной диагностики злокачественности узлов щитовидной железы по анализу лиофилизированной плазмы крови.