Центр нелинейной фотоники
и
квантовых технологий


Нелинейная фотоника и квантовые технологии – перспективные направления современной физики. Глобальные технологические вызовы в этой области – повышение пропускной способности оптоволоконных линий связи, создание новой электроники, новых классов лазерных систем, реализация квантовых вычислений.
1
Физическая платформа нелинейных фотонных технологий и систем
В НГУ создана Лаборатория нелинейной фотоники. Научные результаты: демонстрация ламинарно-турбулентного перехода в волоконных лазерах и эффекта обратного четырехволнового смешения.
2
Технологии суперканалов в волоконных линиях связи
Работы по созданию высокоскоростных оптоволоконных линий связи со скоростью передачи данных до 100 Тбит/сек.
3
Физика новых волоконных импульсных лазерных систем
Детальное изучение физики оптоволоконных лазеров.
4
Разработка новых квантовых материалов и фотонных устройств на их основе
Модификация свойств оптического волокна для создания новых классов устройств (в том числе сенсоров).
5
Физика высокоэнергетичных задающих генераторов с синхронизацией мод излучения
Впервые проведено экспериментальное сравнение эффективности генерации второй гармоники излучения когерентных и некогерентных пикосекундных импульсов волоконного лазера с синхронизацией мод.
6
Разработка методов регистрации и исследование динамических нелинейных режимов распространения света в длинных распределенных волоконных системах
Новые режимы генерации оптоволоконных лазеров.

Лидерские позиции НГУ
Мировые позиции
  • Лидерство в России в области нелинейных фотонных технологий, оптоволоконных лазерных систем, теории передовых оптических коммуникаций, экспериментальной и теоретической атомной спектроскопии, квантовой оптики, физики поверхности и наноструктур
  • Уникально высокая концентрация специалистов с мировым именем в области квантовой физики
  • Ориентация на крупные исследовательские проекты и прорывные приложения
  • Лучшие практики трансфера лазерных технологий, стартапы мирового уровня в области фотоники
Широкая международная кооперация
  • Совместные исследования и проекты с десятками ведущих зарубежных и российских исследовательских центров
  • Участие в крупнейших мировых конференциях
  • Публикации в высокорейтинговых научных журналах
  • Привлечение в НГУ ведущих ученых (мегагранты, "зеркальные" лаборатории)
Достижения Центра на сегодня
  • Передовые концепции и фундаментально новые теории нелинейных устройств и систем фотоники
  • Уникальные волоконные лазеры коротких импульсов с рекордными параметрами излучения
  • Новая теория и образцы современных оптических стандартов частоты
  • Первая демонстрация терагерцовых пучков с орбитальным моментом
  • Единственная в России установка для экспериментов с одиночными атомами
  • Исследования взаимодействия отдельных высоковозбужденных атомов
  • Высококонкурентные коммерческие лазерные системы, созданные в партнерстве с инновационными компаниями

Направления исследований
Физическая платформа нелинейных фотонных технологий и систем
  • Инновационный подход в области высокоскоростных волоконных линий связи
  • Новейшие концепции оптоволоконных лазеров и солитонных технологий
  • Практический дизайн и инженерные решения для прикладных лазерных, телекоммуникационных, медицинских и сенсорных систем
  • Применение в коммуникациях, медицине, метрологии, спектроскопии и промышленной обработке материалов
Квантовые технологии
  • Реализация квантовых вычислений
  • Создание квантовых симуляторов на основе ультрахолодных нейтральных атомов
  • Создание оптоволоконных и атмосферных систем квантовой криптографии
  • Разработка сверхточных оптических стандартов частоты и миниатюрных атомных часов.
  • Практическое применение в обороне (системы навигации)




Топологические изоляторы и сверхпроводимость
  • Уникальная технология выращивания квантовых структур на основе полупроводников с инверсным спектром
  • Реализация новых квантовых материалов, включая двумерные и трехмерные топологические изоляторы
  • Создание новых квантовых приборов
  • Изучение фундаментальных квантовых свойств новых конденсированных систем (двумерные полуметаллы, топологические изоляторы, квантовые проволоки, квантовые точки, наноструктурированные сверхпроводящие и гибридные системы и др.)
Новые источники лазерного излучения
  • Разработка новых классов лазеров и параметрических генераторов
  • Исследования физических процессов в лазерных системах и под действием лазерного излучения
  • Поиск новых методов синхронизации мод
  • Исследования новых режимов генерации оптоволоконных лазеров
  • Поиск новых источников лазерного излучения для медицинских, экологических и специальных задач
  • Новые физические модели генерации двухмасштабных импульсов (поиск новых режимов генерации, исследование новых применений)
Генерация и применение терагерцового излучения
  • Развитие методов управления мощными пучками терагерцового излучения
  • Исследование возможности дистанционного зондирования и передачи информации
  • Создание изображающих систем (в том числе голографических и эллипсометрических)
  • Исследование полупроводников, полимеров и сложных органических молекул
  • Генерация и исследование поверхностных плазмонов различных типов в терагерцовом диапазоне
  • Терагерцовая голография и эллипсометрия
  • Биомедицинские приложения
  • Разработка дифракционных оптических элементов для терагерцового диапазона.
  • Применение в системах безопасности, в медицинской томографии, лазерной фотохимии

Публикации в журналах,
индексируемых в Scopus


Новости
Больше новостей
Больше новостей
Больше новостей
Больше новостей
Больше новостей
Больше новостей

Научно-технический совет
Сергей Константинович Турицын
Специалист в области нелинейной фотоники, член Европейской технологической платформы «Фотоника 21». Основные работы Турицына посвящены нелинейным волновым процессам и солитонам в оптических волокнах, самофокусировке лазерных пучков, высокоскоростным оптоволоконным телекоммуникациям, оптоволоконным лазерам. Турицын являлся стипендиатом Королевского общества (Великобритания). В 2013 году Турицын выиграл конкурс мегагрантов и создал в НГУ лабораторию нелинейной фотоники.
Бетеров Илья Игоревич
Специалист в области физики ридберговских атомов, атомной спектроскопии и квантовой информатики, автор более 40 научных работ. Исследовал процессы столкновительной ионизации и фотоионизации тепловым излучением высоковозбужденных атомов, разработал оригинальные схемы квантовых логических операций на основе адиабатического прохождения в ансамблях взаимодействующих атомов. Участвовал в экспериментальных исследованиях резонансного диполь-дипольного взаимодействия одиночных ультрахолодных атомов. Победитель конкурса грантов Президента РФ для молодых кандидатов наук в 2010 и 2012 годах, победитель конкурса стипендий фонда «Династия» в 2008-2011 годах.
Бондарь Александр Евгеньевич
Специалист в области физики элементарных частиц. Участник экспериментов на встречных электрон-позитронных пучках, таких как МД-1 и КЕДР на ВЭПП-4, КМД-2 на ВЭПП-2М в Новосибирске, Belle на В-фабрике в KEK, Япония. Предложил и успешно реализовал спектрометр на ВЭПП-4М с уникальным энергетическим разрешением для регистрации рассеянных электронов, развил методику создания электромагнитных калориметров на основе кристаллов иодида цезия, которые успешно используются в настоящий момент в целом ряде экспериментов. Руководит исследовательской группой, активно участвующей в международном проекте Belle по изучению явления несохранения комбинированной (СР) четности в распадах В-мезонов.
Чуркин Дмитрий Владимирович
Кобцев Сергей Михайлович
Научная деятельность Кобцева связана с исследованием волоконных лазеров с синхронизацией мод излучения, а его достижения в этой деятельности состоят в получении новых знаний о физике генерации этих лазеров и нелинейном преобразовании их импульсов, а также в получении рекордных параметров излучения этих лазеров. Им предложен новый экспериментальный подход к исследованию динамики волоконных лазеров, впервые обнаружены и изучены пространственно-временные режимы лазерной генерации. Впервые реализована синхронизация мод излучения в сверхдлинных волоконных лазерах и достигнута рекордно высокая энергия импульсов без использования дополнительных усилителей. Кроме того, Сергей Кобцев является основателем и руководителем группы компаний «Техноскан» (стартапы Новосибирского государственного университета). Производимые ею лазерные системы поставляются во многие известные организации мира, включая крупные метрологические и атомные центры и исследовательские институты транснациональных компаний. Наиболее известная продукция компаний Техноскан – непрерывные одночастотные титан-сапфировые лазеры с самой узкой линией излучения на рынке.
Погосов Артур Григорьевич
Специалист в области явлений переноса в полупроводниковых наноструктурах. Основные работы посвящены классическому и квантовому электронному транспорту в мезоскопических системах с двумерным электронным газом в полупроводниковых гетероструктурах, включая квантовый эффект Холла, универсальные флуктуации кондактанса и термоэдс, а также динамический хаос в твердотельных реализациях биллиардов Синая. Руководит исследовательской группой, изучающей наноэлектромеханические системы на основе подвешенных полупроводниковых гетероструктур с двумерным электронным газом.
Тайченачев Алексей Владимирович
Научная деятельность Тайченачева связана с лазерной спектроскопией сверхвысокого разрешения, лазерным охлаждения атомов, стандартами частоты, квантовой и нелинейной оптикой резонансных сред. Им решена задача о стационарном распределении атомов в резонансном эллиптически поляризованном поле; построена теория эффекта когерентного пленения населенностей в вырожденных атомных системах, в том числе, в квантованном электромагнитном поле, а также при возбуждении многочастотным полем; предложены и исследованы новые методы сверхглубокого лазерного охлаждения атомов в оптических решетках; найдены новые способы возбуждения высококонтрастных сверхузких резонансов для миниатюрных атомных часов и магнитометров, основанных на когерентном пленении населенностей; разработаны принципиально новые методы прецизионной спектроскопии ультрахолодных атомов и ионов (магнито-индуцированная спектроскопия, гипер–рамсеевская спектроскопия, спектроскопия синтетической частоты и др.), которые открыли пути к практической реализации оптических стандартов частоты с рекордными метрологическими характеристиками по точности. Алексей Тайченачев - директор Института лазерной физики СО РАН, который является ведущей организацией в области оптических стандартов частоты нового поколения на ультрахолодных атомах и ионах.

Партнеры