ИОФ РАН (Институт общей физики им. А. М. Прохорова)

Институт общей физики им. А. М. Прохорова Российской академии наук — научно-исследовательское учреждение.

Направления научной деятельности

На июль 2018 года основные направления научной деятельности института:

• лазерная физика и оптика;
• квантовая электроника;
• интегральная оптика;
• технология новых материалов;
• физика конденсированного состояния вещества;
• физика поверхности;
• микро- и наноэлектроника;
• физика плазмы и управляемый термоядерный синтез;
• гидрофизика, в том числе акустика океана и нелинейная акустическая диагностика;
• лазерная медицина и экология.

История

2025: Разработка технологии генерации суперконтинуума. Она открывает новые горизонты для квантовых вычислений

Российские и китайские ученые создали новый метод генерации суперконтинуума на основе усиления солитонных молекул — связанных групп ультракоротких световых импульсов. Технология открывает возможности для развития квантовых компьютеров, интерферометрии и оптических приборов. Исследование провели специалисты Института общей физики им. А.П. Прохорова РАН, МГТУ им. Н.Э. Баумана и Харбинского политехнического университета. Результаты опубликованы в журнале Optics and Laser Technology в конце мая 2025 года.

По данным пресс-службы РАН, разработанный волоконный лазер с ионами эрбия генерирует мощное излучение в диапазоне от 1400 до 1700 нанометров с высокой стабильностью и когерентностью. Мощность генерируемого лазерного луча составила 152 милливатт, что втрое превышает показатели аналогичных систем.

𝓲

Фото: new.ras.ru

Солитонные молекулы представляют собой связанные группы ультракоротких световых импульсов, движущиеся как единое целое на определенном расстоянии друг от друга. Физики научились формировать на их основе сложные структуры с контролируемым количеством импульсов от 3 до 10.Как кратно повысить эффективность банка благодаря разработке на low-code платформе? Интервью с главой корпоративной академии FIS 3.1 т

Созданная установка стабильно генерирует заданное количество импульсов в режиме солитонных молекул. Длительность полученных импульсов составляет 509 фемтосекунд, а расстояние между ними — 2,64 пикосекунды. Технология позволяет создавать компактные источники когерентного суперконтинуума с гребенчатой структурой.

Новый подход исключает необходимость использования дорогостоящих высоконелинейных волокон — оптических волокон, которые усиливают и изменяют проходящий через них свет. В таких материалах мощные импульсы часто распадаются на множество импульсов с низкой мощностью, что приводит к потере когерентности суперконтинуума.

Разработанная технология сохраняет четкую структуру импульсов без последующего деления и обеспечивает высокое качество светового сигнала. Устройства генерируют мощное излучение, состоящее из узких, равноотстоящих друг от друга оптических линий, с диапазоном частот от ближнего до среднего инфракрасного излучения.^[1]

2024: Создание первых в мире лазеров на базе полых световодов. Они помогут создавать чипы

25 июня 2024 года стало известно о том, что российские ученые из Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН впервые в мире разработали лазеры на основе полых световодов. Это достижение открывает новые возможности для создания высокоточных приборов, в том числе для производства микросхем.

Новая технология позволяет генерировать лазерное излучение в специальных устройствах из кварцевого стекла – полых световодах. Это тонкие «трубки» с отражающей микроструктурой, которые могут значительно увеличить мощность существующих волоконных лазеров.

𝓲

Фото: Unsplash

Как сообщает издание, руководитель проекта, старший научный сотрудник института Алексей Гладышев отметил, что данное исследование является первой в мире демонстрацией лазерной генерации в полых световодах. Это открытие позволит в будущем генерировать лазерные импульсы, мощность которых в тысячи раз превосходит порог разрушения в обычных устройствах со стеклянной сердцевиной.

Ученые заполнили полый световод смесью инертных газов гелия и ксенона, создав оптический резонатор. Затем световод облучили мощными микроволновыми импульсами, что привело к зажиганию газового разряда и возникновению лазерного излучения.

Новая технология позволяет эффективно преобразовывать лазерное излучение из ближнего инфракрасного диапазона в средний, что особенно важно для анализа химического состава веществ. Это открывает широкие перспективы применения в различных областях, включая создание микросхем.

По словам профессора Института лазерных технологий Университета ИТМО Вадима Вейко, которые приводит издание, это открытие может дать новую жизнь газоразрядным лазерам, значительно расширив возможности лазерных технологий в микроэлектронике, диагностике и других областях. Однако для реализации всего потенциала новой технологии предстоит преодолеть ряд технических трудностей, в частности, повысить механическую прочность и гибкость световодов.^[2]

2019: Физики РАН и МФТИ определили тип квазичастиц в полупроводниковых углеродных нанотрубках

5 декабря 2019 года в МФТИ сообщили, что ученые из Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН и МФТИ совместно с коллегами исследовали влияние «ловушек» на оптические свойства углеродных нанотрубок. При обработке соляной кислотой на поверхности трубок остаются отдельные атомы водорода. Они не образуют химических связей с поверхностью, и, значит, не вносят дефекты в структуру нанотрубки. Эти атомы служат «ловушками» — попавшая в их зону влияния квазичастица не может «сбежать» (становится локализованной). Основываясь на данных, полученных методами спектроскопии, физики пришли к выводу — в «ловушку» попались экситон (состоит из электрона и «дырки») и трион (экситон, к которому присоединились еще одна дырка или электрон). Подробнее здесь.