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

Объекты исследований – устройства на основе нелинейных оптических сред, твердые и жидкие кристаллы (ЖК), включая бариевые халькогениды, оптико-акустические датчики и биологические объекты. Цель работы – поиск новых технических решений в области параметрического преобразования частоты оптического излучения, оптико-акустических газоанализаторов в среднем ИК диапазоне, а также исследования воздействия ТГц излучения в области биологии и медицины. Разработана автоматизированная система для исследования нелинейно-оптических характеристик оптических материалов в среднем ИК диапазоне методом Z-сканирования. Данная установка эффективно использована для изучения нелинейно-оптических характеристик поликристаллического селенида цинка и определения термического нелинейного показателя преломления n2T кристалла BGGS. Исследован параметры нового нелинейного кристалла BaHgGeSe4. Этот кристалл прозрачен в диапазоне 0,72…15,76 мкм, обладает наименьшей шириной запрещенной зоны среди кристаллов бариевых халькогенидов. Полученные результаты демонстрируют перспективность применения данного кристалла для параметрического преобразования частоты в среднем ИК диапазоне. Разработан и испытан макет лазерного оптико-акустического сенсора метана на основе квантово-каскадного лазера (7,7 мкм), резонансного дифференциального ОАД, отпаянной газонаполненной ОА-ячейки. Использованные при разработке ОА-сенсора метана оригинальные технические решения практически создали платформу для разработки аналогичных ОА-газоанализаторов, предназначенных для детектирования малых примесей других газов (окислы азота, серы, углерода, аммиак и др.). Исследовано воздействие импульсов терагерцового излучения (6 ТГц) на белок альбумина (БСА). Показано уменьшение молярного коэффициента экстинкции, что связано с изменением конформации белка при облучении. Выявлены различия в реакции БСА на непрерывное и импульсное ТГц излучение. Показано, что ТГц спектроскопия с применением методов машинного обучения позволяет разделить плазму крови пациентов до и после проведения операции по удалению опухоли с высокой разделимостью (AUC = 0.92). Наиболее информативными частотами являются 0,56 и 1,2 ТГц. Проведены исследования влияния оптического излучения на биологические ткани, растения и отходы сельскохозяйственного производства.