Лаборатория взаимодействия лазерного излучения с веществом

Заведующий лабораторий:
Усманов Тимур Бекмурадович
доктор физико-математических наук, профессор, академик
e-mail: t.usmanov@iplt.uz

Научные направление лаборатории:

  • Разработка мощных лазерных систем;
  • Преобразование частоты лазерного излучения;
  • Нелинейно-оптические параметры материалов;
  • Взаимодействие лазерного излучения с поверхностью;
  • Разработка лазерных технологий обработки и создания новых материалов.

Выполняется проект Программы фундаментальных исследований «Исследование и создание методов генерации и усиления мощного субпетаваттного фемтосекундного лазерного излучения и его взаимодействие с веществом». В рамках фундаментального проекта проводятся работы по развитию инновационных методов оптимизации процесса параметрического усиления в различных нелинейно-оптических кристаллах. Проводится анализ результатов определения нелинейно-оптических параметров растворов красителей, содержащих квантовые точки. Проводится анализ работы схем параметрического усилителя с целью получения компактного мощного лазера с параметрическим усилением чирпированных импульсов.

Выполняется проект Программы прикладных исследований «Разработка технологии напыления многокомпонентных тонкопленочных покрытий с помощью лазерного излучения». В рамках данного проекта проводится разработка методов лазерного напыления многокомпонентных тонкопленочных покрытий. Выявляются возможности использования непрерывного и импульсного лазерного излучения для попеременного нагрева поверхностей мишени, подложки и лазерного факела. Проводятся работы по модернизации неодимовой лазерной системы с целью изменения положения фокусировки излучения на вакуумном стенде.

Выполняется совместный узбекско-российский проект «Генерация гармоник и рентгеновского излучения в протяженной кластерной и приповерхностной фемтосекундной лазерной плазме». В рамках проекта проводятся работы по выявлению механизмов эффективной генерации гармоник в лазерной плазме, содержащей наночастицы, в сверхсильных световых полях. Исследуются возможности повышения эффективности процессов генерации гармоник в протяженной приповерхностной фемтосекундной лазерной плазме.

Выполнен проект «Разработка технологии ЗD прототипирования и восстановления деталей машин методом лазерного послойного спекания». В рамках проекта разработан комплекс по компьютеризированному лазерному спеканию; разработана технология ЗD прототипирования; разработана компьютизированная технология восстановления поверхности методом лазерного послойного спекания.

Проводятся работы по разработке технологии лазерного скрайбирования и изготовления датчиков для Института Материаловедения АН РУз.

Проводятся работы по развитию инновационных методов лазерной закалки и упрочнения поверхности рабочих органов в сельхозмашиностроении, а также методов лазерной обработки и технологии резки и сварки.

За последние годы в лаборатории получены следующие результаты:

Разработан оптимальный метод параметрического усиления фемтосекундного лазерного излучения большой мощности. Продемонстрирована возможность повышения эффективности генерации высших гармоник лазерного излучения в плазменных средах в условиях квазирезонанса. Определены основные механизмы нелинейно-оптического отклика различных материалов.

Разработана инновационная технология лазерной закалки и упрочнения поверхности рабочих органов для сельхозмашиностроения. Разработаны инновационные методы и технологии лазерной обработки и создания материалов. Разработана инновационная технология лазерного 3D прототипирования на основе спекания металлических порошков.

Результаты исследований лаборатории с 2007 г. опубликованы в 72 научных статьях в реферируемых международных журналах и 4 монографиях

Основные зарубежные публикации за последние годы:

  1. R. A. Ganeev. "New Approaches in Frequency Conversion of Laser Radiation in Plasma Plumes" // Optics and Photonics Journal. -2013. -V. 3. -P.259-277
  2. R. A. Ganeev, G. S. Boltaev, N. K. Satlikov, R.I.Tugushev, T. Usmanov. “Low-order harmonic generation of 1064 nm radiation in long plasma plumes” // Journal of Photonics and Optoelectronics. - 2013- V.2, N 4. - P.96-104
  3. G.S.Boltaev, R.A. Ganeev, I.A.Kulagin, T.Usmanov. “Resonance enhancement of the 11th harmonic of 1064 nm picosecond radiation generating in lead plasma” // J. Opt. Soc. Am. B. – 2014. - V.31, No 3. - P.436-442.
  4. R.A. Ganeev, G.S.Boltaev, T.Usmanov. “Third and fourth harmonics generation in laser-induced periodic plasmas” // Opt. Commun. – 2014. - V.324. - P.114-119.
  5. Ganeev R.A. Resonant and non-resonant high-order harmonic generation in the plasmas produced by 1 kHz picoseconds and femtosecond pulses // Eur. Phys. J. D. –2014.-V.68. – P.325(6).
  6. Ganeev R.A. Harmonic generation from partially ionized plasma // J. Opt. Soc. Am. – 2014. – V.31. – P.2221-2231
  7. Wöstmann M., Redkin P.V., Zheng J., Witte H., Ganeev R. A., Zacharias H.. High-order harmonic generation in plasmas from nanoparticle and mixed metal targets at 1-kHz repetition rate // Applied Physics B. - 2015. - Vol.120. -P. 17–24
  8. R. A. Ganeev, G. S. Boltaev, B. Sobirov, S. Reyimbaev, H. Sherniyozov, T. Usmanov, M. Suzuki,1 S. Yoneya, and H. Kuroda. “Modification of modulated plasma plumes for quasi-phase matching of high harmonics in different spectral ranges” // Phys.Plasmas. – 2015. – V.22. – P. 012302.
  9. А.Husakou, J. Herrmann, I. Kulagin, G. Boltaev, T. Usmanov. “Quasi-Phase-Matched High-Harmonic Generation by Modulation of Metal Nanoparticle Density in a Noble Gas” // Nonlinear Phenomena in Complex Systems. -2015. - V. 18, No. 2 - P. 105 – 116.
  10. R. A. Ganeev, G. S. Boltaev, S. Reyimbaev, H. Sherniyozov, T. Usmanov. Ganeev R. A., Boltaev G. S., Reyimbaev Sh., Sherniyozov Kh., Usmanov T.. Use of extended laser plasma for generation of high-order harmonics of picosecond duration // Quantum Electronics. – 2015. – V.45, No.7. – pp. 648 – 653.
  11. G.S.Boltaev, B.Sobirov, S.Reyimbaev, H.Sherniyozov, T.Usmanov, M.S.Smirnov, O.V.Ovchinnikov, I. G. Grevtseva, T.S.Kondratenko, H.S.Shihaliev, R.A.Ganeev. Nonlinear optical characterization of dye suspensions containing Ag2S quantum dots // Applied Physics A. -2016. – V.122. – 999.
  12. M.U.Khasenov, V.I.Redkorechev, I.A.Kulagin, A.O.Urazbayev, M.I.Kaikanov, A.K.Amrenov. “Interferometric methods of low-density plasma diagnostics” // Journal of Applied Physical Science International. – 2017. – V. 8, No 1. – P.1-8
  13. G. S. Boltaev, B. R. Sobirov, T. Usmanov, M. S. Smirnov, O. V. Ovchinnikov, A. I. Zvyagin, V. G. Klyuev, D. V. Volykhin, R. A. Ganeev. Nonlinear optical absorption in mixtures of dye molecules and ZnS nanoparticles // J. Nonlinear Optic. Phys. Mat. - 2017.- V.26. - P.1750045.
  14. T.M. Razykov, G.S. Boltaev, A. Bosio, B. Ergashev, K.M. Kouchkarov, N.K. Mamarasulov, A.A. Mavlonov, A. Romeo, N. Romeo, O.M. Tursunkulov, R. Yuldoshov Characterisation of SnSe thin films fabricated by chemical molecular beam deposition for use in thin film solar cells // Solar Energy. – 2018. – V.159. – P.834-840.
  15. R.A. Ganeev, G.S. Boltaev, A.I. Zvyagin, M.S. Smirnov, O.V. Ovchinnikov. Nonlinear absorption of some thiazine, xanthene, and carbocyanine dyes // Optik. – 2018. – V.157. – P.113-124.
  16. Гуламов А.А., Ибрагимов Э.А., Кулагин И.А., Редкоречев В.И., Усманов Т.Б. Преобразование частоты лазерного излучения с предельной эффективностью. – Москва: Нобель пресс, 2014. - 289 с.
  17. Ганеев Р.А., Ряснянский А.И., Кодиров М.К., Усманов Т. Физические особенности нелинейной рефракции и нелинейного поглощения наноматериалов. – Ташкент: Фан, 2015. – 224 c.
  18. Тугушев Р.И., Ганеев Р.А., Кулагин И.А., Болтаев Г.С., Усманов Т. Нелинейно–оптические свойства красителей, органо-металлических структур и кристаллов. – Ташкент: Фан, 2016. – 152 с.
  19. Р.А.Ганеев, Г.С.Болтаев, П.В.Редькин “Оптические нелинейности и резонансная генерация высших гармоник” – Берлин: LAP, 2017 – 216 с.
  20. Гавриленко В.В., Кулагин И.А., Редкоречев В.И., Усманов Т., Хусаинов И.А. Цифровой голографический интерферометр для дистанционного контроля состояния поверхности в процессе технологической обработки. Патент № FАР 00541 (выдан 25 марта 2010 г.).
  21. Гавриленко В.В., Редкоречев В.И., Усманов Т., Хусаинов И.А. Устройство для дозированной подачи порошкового материала. Патент № FAP 00706 (выдан 27 февраля 2012 г.)
  22. Гавриленко В.В., Редкоречев В.И., Усманов Т., Хусаинов И.А. Устройство для лазерно-дуговой наплавки. Патент № FAP 00821 (выдан 28 мая 2013 г.)
  23. Ким В.В., Хусаинов И.А., Усманов Т. Программа для управления комплексом оборудования для лазерно-дуговой сварки. Свидетельство на программный продукт № DGU 03466 (29.12.2015).
  24. Ким В.А., Ким В.В., Хусаинов И.А., Усманов Т. Устройство для изготовления деталей путем лазерного спекания. Патент № FAP 01206 (выдан 23 февраля 2017 г.)
  25. Ким В.В., Хусаинов И.А., Усманов Т. Устройство для лазерно-дуговой сварки с контролируемым качеством шва. Патент№ FAP 01229 (выдан 26 июля 2017 г.)