N 002 Fizika / Physics
dr. Sergejus Orlovas ✉
LT - Struktūrinės šviesos kūrimas, charakterizavimas ir taikymai fotonikoje
Struktūrinė šviesa, pasižyminti žymiais erdviniais savybių, tokių kaip amplitudė, fazė ir poliarizacija, pokyčiais elektromagnetiniuose bangose, turi didelę reikšmę moksliniuose tyrimuose ir praktiniuose taikymuose. Mūsų naujausiame tyrime, paskelbtame Laser and Photonics Reviews, pabrėžiama struktūrinės neparaksialinės šviesos, įskaitant Airy, Bessel, Fibonačio ir Gauso pluoštus, svarba, juos kompaktiškai generuojant, silicio difrakcines optikos, sukurtos per femtosekundinius lazerio abliacijos procesus, pagalba. Šis tyrimas parodo struktūrinės šviesos naudojimo universalumą viename fotonikos taikyme – optiniame vaizdo atpažinime. Kitas pavyzdys struktūrinės šviesos taikymui yra pailgos optinės adatos sukūrimas lazerinio mikroapdirbimo tikslais, šis tyrimas paskelbtas "Journal of Optical and Laser Tehnology". Darbe pateikiame atskirų stiklo mėginių, modifikuotų didelės galios struktūrine šviesa, vaizdus, taip iliustruojant metodo potencialą skaidrių medžiagų skaidymui, pjaustymui. Paskutinis struktūrinės šviesos fotoninio taikymo pavyzdys yra atmosferinei turbulencijai atsparus sklidimas laisvos erdvės telekomunikaciniu kanalu. Teoriniai ir eksperimentiniai tyrimai, kartu su išsamiomis palyginamomis analizėmis, patvirtina struktūrinės šviesos pranašumą lyginant su konvenciniais lazerio pluoštais, atsižvelgiant į jos sklidimo atstumą, atsparumą klaidoms ir signalo / triukšmo santykį. Tokie tyrimai atveria naujas galimybes struktūrinės šviesos taikymams vaizdo apdorojime, ryšiuose, lazeriniame mikroapdirbime, palengvina medžiagų optinių savybių nustatymą poliarimetriniuose tyrimuose. Šioje temoje mūsų planai yra projektuoti, gaminti, charakterizuoti ir vertinti įvairias fotoninių elementų koncepcijas, skirtas atsirasti struktūrinei šviesai. Darbo tikslai apima fotoninių elementų taikymą struktūrinės šviesos generavimui ir šių elementų panaudojimą įvairiose šiuolaikinės fotonikos srityse. Mes ketiname lyginti šių fotoninių elementų veikimą su konvencine nestruktūrine šviesa.
EN - Design and characterization of structured light and it‘s applications in photonics
Structured light, characterized by its significant spatial variation in properties such as amplitude, phase, and polarization within electromagnetic waves, holds significant importance in optical research and practical applications. Our recent study, published in Laser and Photonics Reviews, highlights the compact generation of structured nonparaxial light, including Airy, Bessel, Fibonacci, and Gaussian beams, utilizing silicon diffractive optics created through femtosecond laser ablation. This research demonstrates versatility of the structured light utilization in one photonic application – optical imaging. Yet another example of structured light application is the creation of elongated optical needle for laser micro processing purposes, according to research published in Journal of Optical and Laser Technology. We present images of individual glass samples, modified by high power structured light, illustrating the technique's potential for slicing, and dicing of transparent materials. The last potential example of structured light photonic applications is turbulence resistant propagation in free optical atmospheric channels. Theoretical and experimental investigations, along with comprehensive benchmarks, confirm the superiority of structured light over conventional laser modes in terms of propagation distance, error-resistance, and signal to noise ratio. These breakthroughs open new avenues for structured light applications in imaging, communications, laser micro processing facilitating advanced assessments of optical properties in investigated structures. In our proposal, we outline plans to design, manufacture, characterize, and benchmark various photonic concepts for creation of structured light. Our objectives include expanding the range of photonic elements for structured light generation and utilizing these elements for various applications in modern photonics. We intend to compare the performance of these photonic elements against conventional nonstructured light.