ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Фундаментальной научной проблемой, которая будет решаться в рамках данного проекта, является изучение законов распространения объемных электромагнитных и акустических волн в новых анизотропных материалах, таких как «фотонные» и «фононные кристаллы», наноструктурированные среды и «метаматериалы». Будут изучены ранее не известные закономерности фотон-фононного взаимодействия в данных средах, которые предполагается использовать для решения задач оптоэлектроники, акустооптики и акустоэлектроники. Спектральный диапазон электромагнитных длин волн при этом будет охватывать ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное и терагерцевое излучение, длины волн которого отличаются на три порядка и заключены в пределах от 100 нм до 200 мкм. Одной из отличительных особенностей изучаемых физических явлений является то, что длины объемных акустических волн выбраны одного порядка или меньше длины волны электромагнитного излучения, что доказывает новизну и необычность рассматриваемых эффектов. Этим также доказывается обоснованность определения подобной среды фотон-фононного взаимодействия как «фотонного кристалла», в котором акустически индуцированный пространственный период неоднородности диэлектрической проницаемости оказывается сравнимым или меньше длины электромагнитной волны. Ожидается, что на основе акустооптического взаимодействия в разрабатываемых анизотропных средах с малыми пространственными периодам неоднородности будут созданы новые и уникальные приборы управления характеристиками электромагнитного излучения ультрафиолетового, видимого, инфракрасного и терагерцевого диапазонов, с помощью которых будут решены задачи широкополосной оптической обработки информации и спектрального анализа электромагнитных полей, например, в аэрокосмической разведке и дистанционном экологическом мониторинге химического состава атмосферы Земли.
В результате запланированного исследования будут определены закономерности фотон-фононного взаимодействия в средах, которые обусловлены структурой и физическими свойствами новых и активно исследуемых в настоящее время микро- и наноструктурированных сред, определяемых как «фотонные» или «фононные кристаллы» и «наноматериалы». На основе данных взаимодействий будут разработаны принципиально новые устройства для решения ряда задач информационно-коммуникационных технологий, т.е. управления параметрами электромагнитных волн. Например, эти задачи будут решены с помощью новых модификаций акустооптических модуляторов, дефлекторов и фильтров. В частности, запланировано теоретическое и экспериментальное исследование обратного брэгговского коллинеарного взаимодействия в «фотонном» монокристалле германия, в котором на частотах акустических волн в несколько сотен мегагерц, соответствующих длинам волн упругих колебаний порядка 10-15 мкм, будет реализовано управляемое звуком обратное отражение электромагнитного излучения терагерцевого диапазона с длинами волн около сотни микрон. В теоретическом плане будут исследованы особенности распространения объемных акустических волн в «фононных кристаллах» - периодических структурах, в которых сочетаются материалы с различными акустическими характеристиками, такими, как плотность, скорость объемных акустических волн и акустический импеданс. В экспериментальном плане будет реализован и подробно изучен новый режим дифракции света на ультразвуке с поперечным распространением падающего света и звука и коллинеарной ориентацией потока звуковой энергии относительно дифрагированного светового пучка. Наконец, при реализации акустооптического взаимодействия в дальнем инфракрасном диапазоне электромагнитного спектра запланировано изучение резонансного рассеяния света на дифракционной решетке «фотонного кристалла», период которой сравним или лишь незначительно превосходит длину волны инфракрасного излучения. Все запланированные работы являются пионерскими и соответствующими мировому уровню исследований. В практическом плане результаты анализа будут реализованы в новых акустооптических приборах, в частности, перестраиваемых фильтрах, специально разработанных и предназначенных для анализа изображений в аэрокосмических системах разведки или экологического контроля за состоянием атмосферы Земли. Результаты исследований будут опубликованы в серии статей в ведущих отечественных и зарубежных научных журналах, а также представлены в виде докладов на российских и международных конференциях.
грант РНФ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 июня 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Распространение и акустооптическое взаимодействие электромагнитных и акустических волн в фотонных и фононных кристаллах, структурированных средах и наноматериалах |
Результаты этапа: | ||
2 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Распространение и акустооптическое взаимодействие электромагнитных и акустических волн в фотонных и фононных кристаллах, структурированных средах и наноматериалах |
Результаты этапа: | ||
3 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Распространение и акустооптическое взаимодействие электромагнитных и акустических волн в фотонных и фононных кристаллах, структурированных средах и наноматериалах |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".