Тематика и возможности
Лаборатория была создана в 1994 г. В настоящее время в состав лаборатории входят следующие сотрудники: Н.В.Чернега (зав.лаб), А.В.Крайский, А.Д.Кудрявцева, С.В.Иванова, Т.В.Миронова, Т.Т.Султанов, А.А.Меркин, В.Н.Боркова, Е.А.Борисова. Работа в лаборатории ведется в нескольких направлениях.1. Обработка оптических изображений на основе нелинейно-оптических эффектов с использованием в качестве активных сред органических жидкостей и твердых тел, в частности, фотонных кристаллов. Разработаны общие принципы и создан ряд схем для регистрации, восстановления и обработки оптической информации на основе вынужденных рассеяний света. Обнаружено инфракрасное излучение при ВКР. В настоящее время проводятся исследования нелинейно-оптических эффектов в фотонных кристаллах. В качестве образцов используются опаловые матрицы, представляющие собой плотно упакованную трехмерную кристаллическую структуру с периодом 200 нм, состоящую из наносфер (глобул) кремнезема. Изучаются также нанокомпозиты, в которых для заполнения пустот матрицы использовались жидкости с различным показателем преломления. Обнаружены новые нелинейно-оптические эффекты: эффект фотонного пламени (ЭФП) и вынужденное глобулярное рассеяние света (ВГР). Зарегистрировано вынужденное комбинационное рассеяние света (ВКР) с высокой эффективностью преобразования в наноразмерной структуре - нитробензоле, введенном в опаловую матрицу.
2. Исследование поведения рассеянного рядом фоторефрактивных кристаллов излучения в широкой температурной области и сопоставление полученных результатов со структурными свойствами с целью прояснить природу нелинейности этих материалов. Обнаружено соответствие особенностей излучения, рассеянного нелинейно-оптическим кристаллом барий-натриевого ниобата, температурной эволюции нанодоменных структур кристаллической решетки.
Исследование спектральной чувствительности фотоаппарата на спектральной части
голографической установки (А.В.Крайский).
3. Анализ и генерация изменяющихся во времени и по пространству световых полей, обработка оптической информации.
3.1. Разработаны теоретические основы и принципы реализации схем анализа амплитудно-фазовых характеристик изменяющихся во времени сигналов и пропускающих их сред.
3.2. Предложены схема преобразования субпикосекундного лазерного импульса в более длинный импульс с заданным амплитудно-фазовым поведением и схема анализа амплитудно-фазового поведения фемтосекундного импульса с помощью спектрального прибора.
3.3. Усовершенствована модель представления низкочастотного спектра (4-320 см-1) КР света слабых водных растворов, с помощью которой экспериментально изучены концентрационные зависимости спектральных параметров водного раствора перекиси водорода, которые позволяют предположить существование в слабом растворе кластеров размером 2 – 2.5 нм.
3.4. Предложен алгоритм разделения шумовой и регулярной компонент в оптическом сигнале для пуассоновского шума на основе различия свойств шума и регулярной части сигнала, проверенный на примере спектров КР.
3.5.Разработан колориметрический способ одновременной регистрации распределения средней длины волны узкополосного светового излучения по поверхности обширного источника с мегапиксельным пространственным разрешением.
3.6.Разработана методика исследования дисторсионных и спектральных характеристик оптических систем (включая цифровые фотоаппараты). Показаны принципиальные дефекты спектральных свойств современных цифровых фотоаппаратов, приводящие к невозможности правильной цветопередачи (см. рисунки).
Исследование дисторсии фотоаппарата (Т.В.Миронова)
Голографическая установка (Т.Т.Султанов)
4. Разрабатываются и исследуются голографические датчики различных типов для определения содержания химических компонентов растворов (Совместно с НИИ ФХМ Росздрава). Начаты исследования оптических свойств датчиков. Обнаружено, что с изменением толщины чувствительного слоя датчика при воздействии действующего компонента наряду со смещением положения спектрального пика отражения происходит изменение его интенсивности. В переходном процессе обнаружено изменение формы спектральных пиков отражения. В переходном процессе обнаружен немонотонный ход изменения как толщины слоя, так и отражательной способности. Показана высокая чувствительность датчиков к составу воды (дистиллированная, водопроводная, фильтрованная различными бытовыми фильтрами) (см. рисунки).