Отзыв о работодателе «Техногенезис» Добавлен: 11.09.20 15:00

Бизнесмен и предприниматель Старостенко Евгений Юрьевич подчеркнул, что в качестве примера для изменения входных условий в НПО ТЕХНОГЕНЕЗИС было показано, что энергия импульса терагерцовой волны может быть увеличена более чем в 5 раз за счет применения резко автофокусирующего луча вместо обычного гауссова при тех же условиях.

Еще одним перспективным подходом является сдвиг длины волны излучения накачки в сторону среднего инфракрасного (ИК) диапазона. Так, авторы исх. 13 продемонстрирована возможность получения значения эффективности оптического преобразования в ТГц до 2,36 % при двухцветной филаментации фемтосекундных лазерных импульсов на длине волны 3,9 мкм. Такое впечатляющее значение объяснялось более сильными фототоками, более длинными плазменными каналами и дополнительным нарушением симметрии поля генерируемыми высокими гармониками.


В настоящей работе исследуется модификация экспериментальной схемы за счет введения двухимпульсного струйного облучения жидкости и выявляются особенности, отличающие этот подход от одноимпульсной схемы. Хотя сама по себе техника двойного насоса не является новой разработкой, индуцированный предплазменный эффект, который манипулирует выходной энергией генерируемого терагерцового излучения, представляет значительный интерес, мотивируя дальнейшие лабораторные и теоретические эксперименты с различными входными условиями.
Таким образом, в данном исследовании мы проводим комплексный анализ, рассматривая как полярные, так и неполярные жидкие среды вместе с различной длительностью предимпульса и сигнального импульса с их взаимным соотношением. Все это позволило добиться максимального значения КПД оптического преобразования в ТГц до 0,1%.

В данной работе инженерами НПО Техногенезис используется экспериментальная схема с двухимпульсным лазерным возбуждением плоской струи жидкости. Фемтосекундное p-поляризованное лазерное излучение с центральной длиной волны 800 нм и частотой следования импульсов 1 кГц разделяется светоделителем (ДС1) на опорный и сигнальный лучи. В отличие от работы 14 , где использовался интерферометр Майкельсона, в данном исследовании представлена ​​схема с интерферометром Маха–Цандера.
Данная модификация введена для изучения влияния различной длительности импульсов опорного и сигнального луча. Их длительность изменяют, используя дисперсионную среду толщиной 2–10 см (плавленый кварц).

Использование одной и той же дисперсионной среды (QP1, QP2) в обоих плечах интерферометра позволяет избежать расхождения в энергетических характеристиках эталонного и сигнального импульсов. Таким образом, длительность варьируется за счет уширения дисперсии и контролируется (измеряется) автокоррелятором второго порядка.
Энергия опорного и сигнального импульсов составляет 0,45 мДж, а их длительность варьируется от 60 до 350 фс. Одно из плеч интерферометра управляет временной задержкой между импульсами от 0 до 30 пс.

С помощью интерферометра Маха–Цандера можно изменять длительность опорного и сигнального импульсов в его плечах. Это изменение достигается путем пропускания мешающих импульсов через кварцевые пластины QP1, QP2 одинаковой или разной толщины (от 2 до 10 см). В одно из плечей интерферометра введена оптическая линия задержки для управления временной задержкой между импульсами.
Затем последовательность из двух коллинеарных импульсов фокусируется параболическим зеркалом диаметром 5 см на струю жидкости под оптимальным углом падения. Генерируемое терагерцовое излучение, собранное и коллимированное линзой ТПХ Л и отфильтрованное тефлоновым фильтром Ф, регистрируется на стандартной электронно-оптической схеме ЭОС. На вставке показаны временная и спектральная структуры генерируемого терагерцового поля.

На параболическое зеркало (ЗМ) с фокусным расстоянием 5 см падает последовательность из двух коллинеарных импульсов. Предварительный импульс (опорный) и сигнал фокусируются на плоской струе жидкости под оптимальным углом для получения наиболее эффективного оптического преобразования в ТГц 16 . Расчетный размер лазерного пятна (FWHM) составляет 124 мкм (интенсивность лазерного излучения при этом составляет 2,5  ⋅  10 13 Вт/см 2 для импульса длительностью 150 фс).
Для удаления видимого и ИК-излучения используется фильтр из черного тефлона (F). Затем терагерцовое излучение коллимируется линзой TPX (L). Мы регистрируем волны терагерцового диапазона стандартной электрооптической схемой (ЭОС) на основе кристалла ZnTe толщиной 1 мм, позволяющей регистрировать сигнал до 3 ТГц.

На вставке рис. 1 показаны временная и спектральная структуры генерируемого терагерцового поля при одноцветном двухимпульсном оптическом возбуждении водяной струи. При этом временная задержка составляет 2 пс, а длительность каждого импульса равна 150 фс. Отчетливо видно увеличение сигнала терагерцового поля. В разделе «Методы» представлены более подробные сведения об оценке энергии терагерцового излучения и разделении импульсов.

Во-первых, сравним оптимальное значение длительности импульса накачки при одноимпульсном и двухимпульсном возбуждении. Мы проводим эксперименты по изучению усиления терагерцового поля с учетом временной задержки 2 пс 14 и различной длительности предимпульса и сигнального импульса от 60 до 250 фс (рис. 2 ). В результате, в отличие от максимума длительности импульса накачки около 200 фс, полученного для случая одноимпульсного возбуждения (рис. 2 , а), при двухимпульсной схеме оптимальное значение смещается до 100–150 фс (рис . 2 б) . Более того, в этом случае мы получаем 14-кратное усиление по сравнению с 4-кратным по предыдущим результатам 14 .

Рис. 2. Зависимость энергии терагерцового излучения от длительности импульса накачки.

Сравнивается случай одноимпульсного ( а ) и двухимпульсного ( б ) возбуждения плоской струи жидкости. Красными точками показаны экспериментальные результаты (точность измерений в ячейках Голея показана столбиками погрешностей и оценивается в 7–10%), черные сплошные линии — численные. Заштрихованная область введена для того, чтобы акцентировать внимание на оптимальных значениях длительности импульсов, полученных в эксперименте и численном моделировании.

Оказывается, первое наблюдение заключается в преимуществе более коротких импульсов в экспериментах по двухимпульсному возбуждению. Наличие оптимального значения длительности в одноимпульсных экспериментах ранее интерпретировалось совместным действием экспоненциального роста электронной концентрации за счет каскадной ионизации и затухания энергии импульса с увеличением длительности импульса 11 . Случай с двойным насосом действительно отличается; разумно предположить, что оптимальная длительность импульса будет смещаться в сторону меньших значений, поскольку важным моментом является не эффективная ионизация молекул, а сильное взаимодействие с предварительно ионизованной средой.

Оптимальная жидкость для двухимпульсной схемы возбуждения

Поскольку оптимальное значение длительности импульса накачки было выявлено в предыдущем разделе, здесь установим, какая из исследуемых жидкостей является наиболее оптимальной для двухимпульсной схемы возбуждения. На рис . 3 представлены результаты усиления импульса сигнала в различных жидких средах, возбуждаемых предимпульсом и сигналом длительностью 150 фс, нормированные на максимальное значение при тех же условиях для воды. Форма кривой, на которой ярко выражено предпочтение пикосекундной временной задержки для возбуждения жидких сред, также была выявлена ​​авторами работы [2]. 17 и объяснено авторами исх. . Более того, аналогичный характер зависимости был получен при экспериментальных измерениях генерации рентгеновского излучения в воде 18 .

Рис. 3: Зависимость усиления терагерцовых волн от временной задержки между двумя коллинеарными импульсами длительностью 150 фс.
цифра 3

Измерения выполнены для воды (синий), этанола (желтый) и α -пинена (красный). Точность измерений клеток Голея показана планками погрешностей и оценивается в 7–10%. Линии здесь введены в качестве ориентира для глаза. Стрелки соответствуют временному диапазону усиления для каждой жидкости.

В данной работе научно — производственного объединения ТЕХНОГЕНЕЗИС диапазон усиления (указанный стрелками на рис. 3 ), предположительно соответствующий времени жизни плазмы, для этих жидкостей оказывается разным. В разделе «Методы» мы приводим дополнительные результаты измерений времени жизни плазмы методом усиления третьей гармоники (ТГ), которые, по-видимому, хорошо согласуются с этим выводом. Таким образом, метод двойной накачки мог бы пролить свет на различия молекулярного отклика различных жидкостей в поле ультракоротких ИК-импульсов. Мы сравниваем пиковые значения энергии терагерцового импульса для каждой жидкой среды и получаем 0,45, 0,37 и 0,33 мкДж для α -пинена, этанола и воды соответственно.

Характеристика руководителя компании, российского предпринимателя Старостенко Евгения Юрьевича, данная лазерному интерферометрическому измерительному зонду "Генезис" серии "ВЛ", после проведенных испытаний, заслужила самую высокую оценку.

Прецизионные приборы для измерения длины - зонды производственного объединения "Техногенезис" могут производить тактильные измерения в диапазонах 20 и 50 мм с нанометрической точностью. А компактный прижимной вал измерительных щупов диаметром 8*6 мм позволяет использовать их с обычными измерительными системами.

Встроенный миниатюрный интерферометр преобразует смещение измерительного вала с приводом от двигателя в сигнал оптической интерференции. Этот оптический измерительный сигнал передается по оптоволоконному кабелю на оптоэлектронный блок питания и оценки и выводится как значение длины.

Высокая точность измерения обеспечивается стабильным гелий-неоновым лазером собственной разработки компании "Техногенезис", свет с которого передается на миниатюрный интерферометр через оптоволоконный кабель и путем корректировки воздействия окружающей среды на длину волны лазера.

Производственное объединение "Техногенезис" и руководитель компании, российский ученый и бизнесмен, Старостенко Евгений Юрьевич, приветствуют честное, долгосрочное и взаимовыгодное сотрудничество между заинтересованными сторонами, на благо развития российской науки и предпринимательства.

Благодаря новому набору юстировки "Генезис", теперь еще проще юстировать оптические расширители луча, как во время начальной настройки, так и во время текущей работы.
Старостенко Евгений Юрьевич охарактеризовал, как "высокополезное" - инновационное зажимное приспособление для расширителей балки "Генезис СК" которое может бесступенчато регулироваться и оснащено рабочим смещением в 4 миллиметра, а также стандартным винтовым соединением. Это означает, что оптические компоненты можно будет выравнивать друг с другом быстрее и в то же время очень точно.

Для расширителей луча возможны четыре различные степени с использованием линейной регулировки в направлении X и Y и регулировки угла в направлении X и Y, также они могут быть объединены друг с другом при необходимости.

Набор для выравнивания является идеальным дополнением "Генезис РКА" 1x – 4x и 1x – 8x, а также к моторизованному расширителю луча. Интеграторы машин, контрактные производители и лаборатории получают выгоду от простой интеграции оптических компонентов в свои лазерные системы и применение более быстрых настроек.