Высокоинтенсивные источники спонтанного и индуцированного излучения оптического диапазона спектра и их применение для решения научных и технологических задач

В настоящем проекте объектом исследований являются импульсные и непрерывные источники вынужденного и спонтанного излучения, обеспечивающие световой поток в широком спектральном, временном и энергетическом диапазоне. Кроме того, исследуются новые физические принципы разработки и создания таких источников и систем для их возбуждения. Цель работы – проведение фундаментальных и прикладных научных исследований в области разработки импульсных и постоянных источников вынужденного/спонтанного излучения, а также их применения в научных исследованиях и технологических процессах. Методы исследований: физический эксперимент, численное моделирование, разработка и создание лабораторных образцов, проверка экспериментальных результатов с помощью численного моделирования. В ходе реализации плана работ получены следующие результаты: 1. Разработаны численные модели расчета электроразрядного KrCl-лазера и фемтосекундной лазерной системы THL-100 с выходной мощностью излучения 40 ТВт. 2. Изучена динамика плазменных диффузных струй в воздухе низкого давления, инициируемых в цилиндрическом объеме от нескольких межэлектродных промежутков, питаемых различными источниками импульсного напряжения. 3. Определены условия генерации терагерцового излучения в плазме филамента, позволяющие увеличить пиковую мощность импульса излучения от 18 до 290 Вт. 4. Исследованы излучательные характеристики формируемых высоковольтным наносекундным разрядом активных сред на основе рабочих молекул KrCl* и XeCl*, а также H2*, излучающих в УФ и ВУФ диапазонах спектра. 5. Выявлены научно-технические пути создания ВУФ эксиламп на димерах инертных газов, а также уровень техники, с учетом чего были проведены собственные эксперименты. 6. Разработан новый способ повышения гидрофильности металлических поверхностей с помощью УФ-лазерной обработки. 7. Исследована возможность недеструктивной активации поверхности металлов и полимеров низкотемпературной плазмой импульсно-периодического высоковольтного наносекундного разряда в воздухе при атмосферном давлении в промежутке «остриё-плоскость». 8. Рассчитаны фотонно-кристаллические структуры с многослойными покрытиями, в качестве которых использовались оксид титана (TiO2) и оксид алюминия (Al2O3), направленные на выявление характеристик просветляющих покрытий, которые могут быть в дальнейшем использованы для усиления оптической накачки алмаза.