Публікація: Развитие новых оптических стандартов частоты с использованием фотонных кристаллов, как основа прецизионных приботов
Немає доступних мініатюр
Дата
2017
Автори
Назва журналу
ISSN журналу
Назва тома
Видавництво
Анотація
Объектом исследования является влияние электромагнитных свойств фотонных кристаллов на условия формирования селективно-поглощающей среды, от которых зависят условия стабилизации частоты лазерного излучения.
Предметом исследования является селективно-поглощающее среда для обеспечения системы стабилизации частоты лазеров стабильным частотным репером. Особая характеристика репера – использование поглощающих, охлажденных лазерным излучением молекул, локализованных в дефекте фотонного кристалла.
Целью исследования является исследование физических явлений, процессов и технических условий, обеспечивающих размещение охлажденных молекул йода в дефектах фотонного кристалла и применение ансамбля «фотонный кристалл - охлажденные молекулы» для стабилизации частоты лазерного излучения.
Реализация цели проекта осуществлена через выполнение задач: исследование физических условий формирования поля в дефекте фотонного кристалла; исследование физических условий эффективного механического перемещения нано-объектов от вакуумной камеры до фотонного кристалла; разработка экспериментального макета лазерного «пинцета» для исследований условий механического передвижения микро - и нано-объектов в различных средах; разработка чип-лазера с поглощающим средой — фотонным кристаллом.
Методы исследования. В ходе выполнения работы применены современные методы исследований, математических моделирований и анализа. В частности, были применены методы теории поля, квантовой теории, теории лазерного охлаждения частиц, методы моделирования и исследование характеристик фотонных кристаллов с заданными характеристиками. Применены методы новой теории «Метрологии нелинейных динамических систем», которые позволяют выполнять измерения и оценивать неопределенность динамических переменных нелинейных динамических систем. Предложено оценивать температуру охлажденных частиц с помощью инструментов нелинейной метрологии, тогда как на практике эта процедура выполнялась динамическим методом.
В работе получены следующие основные результаты: провдено исследование оптических свойств материалов, размещенных в дефекте фотонного кристалла; предложен технологию передачи охлажденных молекул йода с помощью лазерного пинцета; разработана технология сборки фотонного кристалла с необходимыми параметрами; спроектировано экспериментальное оборудование для проведения исследований; рассчитано макет Nd:YAG чип-лазера с внешним поглощающим средой; создан программный продукт для исследования фотонного кристалла с поглощающими молекулами и программный продукт, обеспечивающий расчет взаимодействия двух лазерных полей с молекулой. Результаты не имеют аналогов в отечественной и мировой науке, отражены в монографиях и диссертациях исполнителей.
Практическая ценность исследования. Результаты работы могут быть применены в метрологии и приборостроении для создания эталонной базы нового поколения и разработки перспективных прецизионных измерительных приборов, что является одним из условий обеспечения развития современной промышленности навигации, связи. Могут быть применены в научных исследованиях и медицине. Их практическая реализация в средствах навигации и управления (оптические гироскопы и дальномеры) будет способствовать повышению обороноспособности страны. Результаты будут использованы при разработке оптического стандарта частоты на основе стабилизированного по частоте твердотельного Nd:YAG чип-лазера, при разработке оптического гироскопа на основе фотонного кристалла и чип-лазеров.
Опис
Ключові слова
оптические стандарты частоты, фотонный кристалл, лазерное охлаждение, йод, чип-лазер, стабилизация частоты
Бібліографічний опис
Развитие новых оптических стандартов частоты с использованием фотонных кристаллов, как основа прецизионных приборов : отчет о НИР (заключ.) : 301 / Харков. нац. ун-т радиоэлектроники ; руководитель докт. техн. наук, профессор Ю. П. Мачехин. – Харков, 2017. – 77 с.