ИСТИНА

Первой задачей проекта является реализация источника фазостабилизированных оптических импульсов с длительностью порядка одного и менее цикла поля. Особенность предлагаемых исследований состоит в том, что импульсы предполагается генерировать в ближней и средней инфракрасной области с помощью новых типов фотонно-кристаллических световодов - полых антирезонансных волокон. Получение и использование фазостабилизированных (фазостабильных относительно огибающей (СЕР)) импульсов является принципиальным для когерентного контроля и управления генерацией электронов в полупроводниковых кристаллах на субфемтосекундной временной шкале. В проекте предлагается развивать нелинейно-оптический метод генерации гармоник высоких порядков от предельно коротких импульсов ближнего и среднего инфракрасного диапазон для анализа сверхбыстрой электронной динамики в твердых телах. Использование этой техники позволяет получить информацию о дисперсии энергии носителей заряда, влиянии ширины запрещенной зоны на скорости процессов дефазировки и термализации носителей, на нелинейно-оптический отклик электронной подсистемы на субфемтосекундной временной шкале, что в перспективе обеспечивает возможность реализации сверхбыстрых оптоэлектронных устройств на петагерцовых частотах. Другим направлением проекта является развитие метода двумерной инфракрасной Фурье-спектроскопии с использованием сверхкоротких импульсов среднего инфракрасного диапазона, что является принципиальным условием для спектроскопии практически значимых колебательных и вращательных резонансов в сложных органических соединениях и биологическим значимых структурах. Эта методика является чрезвычайно информативными инструментами для реализации разнообразных и сложных задач по определению динамики трансформационных изменений сложных химических и биологических молекулярных структур. В задачи проекта входит как развитие непосредственно экспериментальной техники двумерной инфракрасной Фурье-спектроскопии, так и исследование различных сложных органических соединений, в частности маркерных белков пользуемых в современных задачах биовизуализации.

The first task of the project is to implement a source of phase-stabilized optical pulses with a duration of the order of one or less field cycle. The peculiarity of the proposed studies is that the pulses are supposed to be generated in the near and middle infrared using new types of photonic crystal fibers - hollow antiresonant fibers. The production and use of phase-stabilized (phase-stable with respect to the envelope (CEP)) pulses is fundamental for coherent control and control of the generation of electrons in semiconductor crystals on a subfemtosecond time scale. The project proposes to develop a nonlinear optical method for generating high-order harmonics from extremely short pulses in the near and mid-infrared range for the analysis of ultrafast electronic dynamics in solids. The use of this technique makes it possible to obtain information on the dispersion of the energy of charge carriers, the effect of the band gap on the rate of dephasing and thermalization of carriers, on the nonlinear optical response of the electronic subsystem on a subfemtosecond time scale, which, in the future, makes it possible to implement ultrafast optoelectronic devices at petahertz frequencies. Another direction of the project is the development of a method of two-dimensional infrared Fourier transform spectroscopy using ultra-short pulses in the mid-infrared range, which is a fundamental condition for spectroscopy of practically significant vibrational and rotational resonances in complex organic compounds and biologically significant structures. This technique is extremely informative tools for the implementation of various and complex tasks to determine the dynamics of transformational changes in complex chemical and biological molecular structures. The objectives of the project include both the development of the direct experimental technique of two-dimensional infrared Fourier spectroscopy, and the study of various complex organic compounds, in particular, marker proteins used in modern problems of biovisualization.