Doktorantūra

Atgal

Vektorinių impulsinių pluoštų sąveika su medžiaga ir jos taikymai lazeriniam mikroapdirbimui

Viena iš šio projekto idėjų yra surasti vektorinius elektromagnetnių bangų lygties sprendinius cilindrinėse koordinatų sistemose ir panaudoti juos tam, kad optinio židinio forma būtų lanksčiai kontroliuojama tiek ant sklidimo ašies (tiesinė inžinerija), tiek skerspjūvyje (pluošto formos). Kartu su atsirandančiu vektoriškumu, tokiuose impulsiniuose pluoštuose atsiranda galimybė lanksčiai kontroliuoti ir pluošto poliarizaciją. Elektrinio ir magnetinio laukų poliarizacijos kontrolė leidžia valdyti tokius lazerinės spinduliuotės dydžius, kaip intensyvumas, judesio kiekis ir jo momentas, elektromagnetinis įtempties tenzorius.
 
Šie parametrai yra svarbūs tiek amorfinių tiek kristalinių skaidrių terpių lazeriniame mikroapdirbime. Tarkime pirmame artinyje jie įtakoja šiluminius gradientus lazeriniams pluoštams sąveikaujant su tam tikrais stiklais. Kristalinėse terpėse tampa svarbi ir elektrinio lauko poliarizacija. Kadangi skaidrių terpių sąveika vyksta pagrindinai per daugiafotonę jonizaciją, o optimalus sąveikos režimas yra femtosekundinės trukmės, kyla klausimas ar yra įmanoma toliau optimizuoti šią sąveiką? Būtent į tai bus bandoma atsakyti šiame projekte.
 
Darbo pobūdis gali būti vien teorinis (prioritetas – analitinės lygtys ir jų skaičiavimo schemos) arba mišrus – modeliavimo darbai kartu su eksperimentu (tuomet darbo vadovas užtikrintų teorinį pagrindą, o doktorantas atliktų modeliavimo ir eksperimento darbus).
 
Projekto metu iškelti optinės tiesinio židinio inžinerijos uždaviniai bus įgyvendinami pasitelkus naujoviškus laboratorijoje gaminamus geometrinės fazės (GF) elementus. GF elementai bus gaminami pagal naujovišką, originalią bei patentuotą Lietuvos lazerinės kompanijos  UAB „Altechna R&D“ technologiją. Ši įmonė yra projekto vykdytojo – FTI laboratorijos - partnerė. 
 
GF elementų gamybos metu femtosekundiniai lazeriniai pluoštai stiklo tūryje įrašo nanogardeles. Stikle įrašytos nanogardelės elgiasi kaip dvejopai laužiantys elementai, kurių greitoji ir lėtoji ašys yra valdomos kontroliuojant įrašančio impulso elektrinio lauko poliarizaciją. Tokiu būdu, apšvietus šias nanogardeles su pagrindine lazerio moda yra sukuriama kontroliuojama vektorinė elektrinio lauko struktūra su pageidaujama amplitude ir/arba faze. Toks lazerio pluoštas toliau arba difraguoja sukurdamas pageidaujama skirstinį arba yra perfokusuojamas su didelės skaitinės aparatūros lęšiu. 
 

Šis mikroapdirbimo būdas yra gerokai lankstesnis už konkuruojančias technologijas, tokias kaip erdviniai šviesos moduliatoriai bei Q-plates, o Lietuvos specialistų įdirbis leistų projekto rėmuose ženkliai prisidėti prie šios mokslo krypties raidos.

Dėl detalesnės informacijos susisiekite su temos vadovu S. Orlovu.