Научная тема: «УПРАВЛЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫМИ И ВРЕМЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ ЛАЗЕРОВ НА КРИСТАЛЛАХ ВАНАДАТОВ»
Специальность: 01.04.21
Год: 2014
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Спектральные параметры кристаллов Nd3+:YVO4, Nd3+:GdVO4 и Nd3+:LuVO4-ванадатов и смешанных Nd3+:Gd1-хYхVO4 и Nd3+:Sc1-хYхVO4-ванадатов на переходах 4F3/2-4I11/2 и 4F3/2-4I9/2 ионов неодима имеют ярко выраженные поляризационно-угловые зависимости по отношению к кристаллографическим осям.
  2. Управление длиной волны генерации в лазерах на кристаллах ванадатов на переходах 4F3/2-4I11/2 и 4F3/2-4I9/2 ионов неодима достигается ориентацией кристаллов и варьированием состава смешанных ванадатов (Gd1-хYх и Sc1-хYх).
  3. Двухчастотная генерация лазеров на кристаллах ванадатов Nd3+:YVO4, Nd3+:GdVO4, Nd3+:Gd1-хYхVO4 и Nd3+:Sc1-хYхVO4 с взаимно параллельной и ортогональной поляризацией излучения создается методами внесения дополнительных спектрально-селективных потерь, управлением усиления активной среды и методом поляризационного разделения излучения.
  4. Терагерцовое излучение реализуется при использовании разностной частоты двухчастотного лазера на кристаллах ванадатов в нелинейных кристаллах GaSe для нано- и пикосекундных режимов лазерной генерации.
  5. Нелинейные параметры одностенных углеродных нанотрубок, стекол с квантовыми точками PbS и керровская нелинейность позволяют реализовать режимы пассивной и гибридной синхронизации мод для пикосекундной генерации Nd3+:YVO4, Nd3+:GdVO4 и Nd3+:Gd1-хYхVO4 лазеров.
  6. Импульсы фемтосекундной длительности достигаются при оптимизации угла среза кристаллов иттриевого Nd3+:YVO4-ванадата.
  7. Высокая пиковая мощность излучения реализуется методами управлением усиления при использовании поляризационно-угловых зависимостей спектральных параметров кристаллов ванадатов в режиме пассивной модуляции добротности с затворами на кристаллах Cr4+:YAG и V3+:YAG.
  8. Эффективное ВКР-самопреобразование на кристаллах ванадатов достигается выбором ориентации кристаллов ванадатов в режиме пассивной модуляции с затворами на кристаллах Cr4+:YAG.
  9. Многоволновая лазерная установка бактерицидного и терапевтического действия для лечения инфекционных заболеваний разработана на основе композитных кристаллов Nd:YVO4-YVO4 ванадатов под различными углами среза в режиме модуляцией добротности на пассивном затворе Cr4+:YAG и последующим преобразованием излучения в видимый и УФ диапазоны длин волн.
Список опубликованных работ
1.A.I. Zagumennyi, V.A. Mikhailov, V.I. Vlasov, A.A. Sirotkin, V.I. Podreshetnikov, Yu.L. Kalachev, Yu.D. Zavartsev, S.A. Kutovoi, I.A. Shcherbakov. Diode-Pumped Lasers Based on GdVO4 Crystal // Laser Physics. Vol. 13, No. 3, pp. 311–318 (2003).

2.Ю.Д. Заварцев, А.И. Загуменный, Ф. Зерроук, С.А. Кутовой, В.А. Михайлов, В.В. Подрешетников, А.А. Сироткин, И.А. Щербаков, Квазитрехуровневый Nd:GdVO4-лазер на λ = 456 нм с диодной накачкой.// Квантовая электроника, Том 33, Номер 7, c. 651-654 (2003).

3.В.И. Власов, С.В. Гарнов, Ю.Д. Заварцев, А.И. Загуменный, С.А. Кутовой, А.А. Сироткин, И.А. Щербаков. Новые возможности кристаллов ванадатов с неодимом как активных сред лазеров с диодной накачкой // Квантовая электроника, 37 (10), 938-940 (2007).

4.Ю.Д. Заварцев, А.И. Загуменный, Ю.Л. Калачев, С.А. Кутовой, В.А. Михайлов, В.В. Подрешетников, А.А. Сироткин, И.А. Щербаков, Р. Реннер-Эрни, В. Люти, Т. Ферер. Квазитрехуровневый Nd3+:Gd0,7Y0,3VO4-лазер с диодной накачкой на длине волны 913 нм // Квантовая электроника, 37. №5. с. 440 – 442 (2007).

5.Ю.Д. Заварцев, А.И. Загуменный, Ю.Л. Калачев, С.А. Кутовой, В.А. Михайлов, А.А. Сироткин, И.А. Щербаков, Р. Реннер-Эрни, В. Люти, Т. Ферер. Активная и пассивная синхронизация мод в Nd:Gd0,7Y0,3VO4-лазере с диодной накачкой. Квантовая электроника. 37. №4. с. 315 – 318(2007).

6.Garnov S.V., Solokhin S.A., Obraztsova E.D., Lobach A.S., Obraztsov P.A., Chernov A.I., Bukin V.V., Sirotkin A.A., Zagumennyi A.I., Zavartsev Y.D., Kutovoi S.A., Shcherbakov I.A. Passive mode-locking with carbon nanotube saturable absorber in Nd:GdVO4 and Nd:Y0.9Gd0.1VO4 lasers operating at 1.34 µm // Laser Physics Letters 4, 648-651 (2007).

7.A.A. Sirotkin, S.A. Kutovoi, Yu.D. Zavartsev, V.A. Mikhailov, A.I. Zagumennyi, Yu.L. Kalachev, I.A. Shcherbakov,R. Renner-Erny, W. Luthy, T. Feurer. Hybrid mode-locked, diode-pumped Nd:Gd0.7Y0.3VO4 laser. // Laser Phys. Lett. v.4(9), p.652-655 (2007).

8.А.A. Sirotkin, S.V. Garnov, A.I. Zagumennyi, Yu.D. Zavartsev, S.A. Kutovoi, V.I. Vlasov, L. Di Labio, W, Lüthy, T. Feurer, I.A. Shcherbakov. New Lasers Based on c-Cut Vanadate Crystals. // Laser Physics, Vol. 19, No. 5, pp. 1083– 1091(2009).

9.А.А. Сироткин, С.В. Гарнов, А.И. Загуменный, Ю.Д. Заварцев, С.А. Кутовой, В.И. Власов, И.А. Щербаков, Двухчастотные лазеры с диодной накачкой на основе кристаллов ванадатов, вырезанных вдоль оси c // Квантовая электроника, 39 (9), 802–806 (2009).

10.Obraztsov P.A.; Garnov S.V.; Obraztsova E.D.; Sirotkin A.A.; Lyashenko D.A.; Svirko Yu.P. Passive mode-locking of diode-pumped Nd:YAG solid state laser operated at λ = 1.32 μm using carbon nanotubes as saturable absorber // Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics,4 (2), 227-231 (2009).

11.A.A. Sirotkin , L. Di Labio , A.I. Zagumennyi , Yu.D. Zavartsev , S.A. Kutovoi, V.I. Vlasov , W. Lüthy , T. Feurer , A.A. Onushchenko , I.A. Shcherbakov. “Mode-locked diode-pumped vanadate lasers operated with PbS quantum dots”. // Appl. Phys. B, v.94, 375–379 (2009).

12.Obraztsov P.A., Sirotkin A.A., Obraztsova E.D., Svirko Y.P.,Garnov S.V. Carbon-nanotube-based saturable absorbers for near infrared solid state lasers // Optical Review, 17 (3) 290-293(2010).

13.Zagumennyi A.I., Kutovoi S.A., Sirotkin A.A., Kutovoi A.A., Vlasov V.I., Iskha-kova L.D., Zavartsev Y.D., Luthy W., Feurer T. Spectroscopy and lasing of new mixed Nd-doped (Sc,Y)VO4 crystals //Appl. Phys B, v. 99, 159–162(2010)

14.Solokhin S.A., Sirotkin A.A., Garnov S.V. Diode pumped Nd:YAG laser with active Q-switching and mode locking for hole drilling //Laser Phys., 21, р.1145 (2011).

15.А.А. Сироткин, В.И. Власов, А.И. Загуменный, Ю.Д. Заварцев, С.А. Кутовой, Лазеры на кристаллах ванадатов с σ-поляризацией генерируемого излучения // Квантовая электроника, 41, № 7, 584-589 (2011).

16.A.A. Сироткин, С.В. Гарнов, В.И. Власов, А.И. Загуменный, Ю.Д. Заварцев, С.А. Кутовой, И.А. Щербаков. Двухчастотные лазеры на кристаллах ванада-тов сo взаимно параллельной и ортогональной поляризациями генерируемого излучения// Квантовая электроника, 42 (5), 420–426 (2012).

17.Г.Ю. Орлова, В.И. Власов, Ю.Д. Заварцев, А.И. Загуменный, И.И. Калашникова, С.А. Кутовой, В.С. Наумов, А.А. Сироткин. Влияние структурного несовершенства кристаллов ванадатов иттрия, гадолиния и смешанных ванадатов редкоземельных элементов на генерационные характеристики лазеров с полупроводниковой накачкой // Квантовая электроника, 42 (3), 208–210 (2012).

18.G.Yu. Orlova, V.I. Vlasov, Yu.D. Zavartsev, A.I. Zagumennyi, I.I. Kalashnikova, S. A. Kutovoi, V. S. Naumov, A. A. Sirotkin. The investigation of the laser properties of a new class of the mixed YxSc1–xVO4:Nd3+ crystals.// Laser Physics, v. 22, No. 8, pp. 1–4 (2012).

19.G.P. Kuzmin, A.G. Kuzmina, O.V. Lovacheva, A.A. Sirotkin. Multiwave medical device on the diode pumped solid state laser for microbe nature disease treatment // Journal of Innovative Optical Health Sciences, v. 5, No. 2, 24-28 (2012).

20.A.A. Сироткин. Многоволновая УФ–ИК лазерная установка на основе композитных кристаллов ванадатов Nd:YVO4–YVO4, вырезанных вдоль оси α, для σ-поляризации излучения // Квантовая электроника, 42 (6), 524–527 (2012).

21.A.F. Bunkin, M.A. Davydov, A.Yu. Ivochkin, S.M. Pershin, A.A. Sirotkin, V.N. Strel´tsov. Four-wave mixing spectroscopy of the photo-elastic scattering resonance in Nd:YVO4 crystal // Laser Physics, v. 23 (1) (2013).

22.А.А. Сироткин, C.П. Садовский, С.В. Гарнов, Двухчастотный пикосекундный лазер на кристаллах ванадатов с сигма-поляризацией излучения // Квантовая электроника, 43,№7, 600-602 (2013).

23.А.А. Сироткин, В.И. Власов, А.И. Загуменный, Ю.Д. Заварцев, С.А. Кутовой, И.А. Щербаков. Управление спектральными параметрами лазеров на кристаллах ванадатов // Квантовая электроника, 44 (1), 7–12 (2014).

24.В.В. Аполлонов, В.Г. Добкин, К.В. Константинов, Г.П. Кузьмин, М.Н. Ночев-ник, А.М. Прохоров, А.А. Сироткин, В.В. Усов. Способ лечения деструктивных форм туберкулеза легких методом эндокавитарного облучения ультрафиолетовым излучением и устройство для его осуществления // Патент RU, 2141859, C1.(1999).

25. М.И. Перельман, М.Н. Ночевник, В.П. Стрельцов, М.М. Рившин, Г.И. Семе нов, А.А. Сироткин. Способ лечения гнойно-воспалительных процессов в мягких тканях и внутренних органах с помощью лазерного излучения и уста новка для его осуществления // Патент RU № 2234349 С1, (2004).

26. Сироткин А.А., Калачев Ю.Л., Кузьмин Г.П. Многоволновая лазерная уста новка бактерицидного и терапевтического действия для лечения инфекцион ных заболеваний // Патент на полезную модель RU 98928 U1 (2010).

27.Сироткин А.А., Калачев Ю.Л., Кузьмин Г.П. Многоволновая лазерная установка бактерицидного и терапевтического действия для лечения инфекционных заболеваний //Патент RU 2448746 (2010).

28.Apollonov V.V., Konstantinov K.V., Sirotkin A.A. Uv Diode-pumped solid state laser for medicine application // SPIE, v. 3829-0277-786X , pp.135-140 (1999).

29.A.A. Sirotkin, S.V. Garnov, A.I. Zagumennyi, Y.D. Zavartsev, S.A. Kutovoi, I.A. Shcherbakov, S.A. Solokhin. Novel applications of GaAs crystal for solid state laser mode-locking // Technical Digest of Intl. Conf. on Lasers, Applications, and Technologies (LAT 2007), Belarus, Minsk, paper L01/I-5, p.62 (2007).

30.S.V. Garnov, E.D. Obraztsova, A.A. Sirotkin, V.V. Bukin, P.A. Obraztsov, A.I. Zagumennyi, Y.D. Zavartsev, S.A. Kutovoi, I.A. Shcherbakov, S.A. Solokhin, A.S. Lobach, Passive mode-locking of 1.34 μm Nd:GdVO4 and Nd:Y0.9Gd0.1VO4 lasers using carbon nanotubes as a saturable absorber. // Technical Digest of Intl. Conf. on Lasers, Applications, and Technologies (LAT 2007), Belarus, Minsk, paper L01/II-5, p.70 (2007).

31.Солохин С.А., Образцов П.А., Сироткин А.А., Гарнов С.В., Образцова Е.Д., Букин В.В. Пассивная синхронизация мод в твердотельных лазерах с использованием одностенных углеродных нанотрубок и GaAs в качестве насыщающихся поглотителей //Сборник докладов II Всероссийской школы для студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов по лазерной физике и лазерным технологиям. ВНИИЭФ, ИЛФИ, г. Саров, с.218–228 (2008).

32.Solokhin S.A., Sirotkin A.A., Garnov S.V., Gavrilov A.V., Shcherbakov I.A. Picosecond Nd:YAG diode pumped laser for hole drilling.// Technical program of Intl. Conf. «Laser Optics 2008» St.Peterburg, Russia, p.42 (2008).

33.Solokhin S.A., Sirotkin A.A., Garnov S.V., Bukin V.V., Obraztsov P.A., Obraz-tsova E.D., Shcherbakov I.A. Hybrid Q-switched Nd:YAG laser mode-locked with carbon nanotubes as a saturable absorber. Book of Abstracts of Intl. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT´08), Siofok, Hungary, р.143 (2008).

34.Obraztsov P.A., Garnov S.V., Sirotkin A.A., Bukin V.V. Passive mode-locking of Nd-doped solid state lasers operated at 1.3 μm using carbon nanotubes as a satura-ble absorbers //Proc. of Intl. Workshop "Nanocarbon Photonics and Optoelectronics", Holiday Centre Huhmari, Polvijarvi, Finland, p.49 (2008).

35.Solokhin S.A., Sirotkin A.A., Garnov S.V., Bukin V.V., Obraztsov P.A., Obraz-tsova E.D., Shcherbakov I.A. Hybrid Q-switched Nd:YAG laser mode-locked with carbon nanotubes as a saturable absorber. Book of Abstracts of Intl. Conf. «Ad-vanced Laser Technologies (ALT´08), Siofok, Hungary, р.143 (2008).

36.Solokhin S.A., Sirotkin A.A., Garnov S.V., Gavrilov A.V., Shcherbakov I.A. Picosecond Nd:YAG diode pumped laser for hole drilling.//Technical Program of Intl. Conf. «Laser Optics 2008» (LO-08), St. Peterburg, Russia, p.42 (2008).

37.A.A. Sirotkin, S.V. Garnov, A.I. Zagumennyi, Yu.D. Zavartsev, S.A. Kutovoi, V.I. Vlasov, I.A. Shcherbakov, THz source based on two-color diode-pumped С-cut vanadate lasers and GaSe nonlinear crystal // Intl. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT´09), Book of Abstracts, p. 99 (2009).

38.S.V. Garnov, V.V. Bukin, A.I. Ritus, A.A. Sirotkin, T.V. Shirokich and A.G. Ste-panov. High-intensity terahertz pulses: methods of generation and applications // Intl. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT´09), Book of Abstracts, p.169 (2009).

39.Obraztsov P.A., Garnov S.V., Obraztsova E.D., Lobach A.S., Sirotkin A.A., Svirko Yu.P., Carbon nanotube containing medium as a saturable absorber for diode-pumped YAG:Nd solid state laser operated at wavelength 1.32 μm. // Proc. of XXIII Intl. Winterschool on Electronic Properties of Novel Materials, 7-14 March, Kirch-berg, Austria, p. 113 (2009).

40.A.A. Sirotkin, D.V. Sizmin, S.V. Garnov. Polarization-resolved study of passively Q-switched diode-pumped Nd:YVO4 lasers with Cr4+:YAG and V3+:YAG saturable absorbers // Intl. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT´09), Book of Abstracts, p.98 (2009).

41.A.A. Sirotkin, S.V. Garnov, A.I. Zagumennyi, Yu.D. Zavartsev, S.A. Kutovoi, V.I. Vlasov, I.A. Shcherbakov. Two-color diode-pumped vanadate lasers for THz sources.// Intl. Conf. “Fundamentals of Laser Assisted Micro- and Nanotechnolo-gies” (FLAMN-10), Book of Abstracts, W2-3, p.134 (2010).

42.S.V. Garnov S.V.Bukin V.V., Ritus A.I., Sirotkin A.A., I.A. Shcherbakov, Ste-panov A.G. Laser methods of generation of high intensity terahertz pulses // Intl. Conf. “Fundamentals of Laser Assisted Micro- and Nanotechnologies” (FLAMN-10), Book of Abstracts, PL2-4, p.21 (2010).

43.A.А. Sirotkin, S. Garnov, A. Zagumennyi, Yu. Zavartsev, S. Kutovoi, V. Vlasov, I. Shcherbakov. THz sources by deferens frequency generation and two color vana-date lasers // Intl. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT’11), Golden Sands, Bulgaria, Book of Abstracts, I-3-TH, p.101 (2011).

44.G.P. Kuzmin, A.G. Kuzmina, O.V. Lovacheva, A.A. Sirotkin. Multiwave medical device on the diode pumped solid state laser for the microbe nature desease treatment // Intl. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT’11), Golden Sands, Bulgaria, Book of Abstracts, O-4-BP, p.33 (2011).

45.A.A. Sirotkin, UV-VIS-IR passively Q-switched σ-polarization composite YVO4– Nd:YVO4 laser for medicine applications // Intl. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT’11), Golden Sands, Bulgaria, 2011, Book of Abstracts, P-1-LD, p.120 (2011).

46.A.A. Sirotkin, V.I. Vlasov, A.I. Zagumennyi, Yu.D. Zavartsev, S.A. Kutovoi, Brendel V.A., Garnov S.V., I.A. Shcherbakov, Spectral parameter control in diode-pumped vanadate lasers // International Conference «Laser Optics 2012» (LO-12), St.Peterburg, Russia, Book of Abstracts, 0352(2012)

47.A.A. Sirotkin, Novel UV passively Q-switched Nd:GdVO4 laser for medicine applications // Intl. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT’12), Thun, Switzerland, Book of Abstracts, PaperWE-P03-LSM-07, p.132 (2012).

48.A.A. Sirotkin, V.I. Vlasov, A.I. Zagumennyi, Yu.D. Zavartsev, S.A. Kutovoi, V.A. Brendel, S.V. Garnov, I.A. Shcherbakov. Methods control of spectral parameters in vanadate lasers // Intl. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT’12), Thun, Switzerland, Book of Abstracts, Paper MO-4C-7-RO, p.132 (2012).

49.S.P. Sadovskiy, A.A. Sirotkin, S.V. Garnov. Tunable two-frequency σ-polarized Nd:YVO4–YVO4 // Intl. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT’13), Budva, Montenegro, Book of Abstracts, Paper LS-P-15, p.159 (2013).

50.A.A. Sirotkin. The high peak power passively Q-switched YVO4–Nd3+:YVO4 laser for medicine.// Intl. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT’13) Budva, Montenegro, Book of Abstracts, 2013, Paper LS-P-16, p.160 (2013).

51.A.A. Sirotkin, V.I. Vlasov, A.I. Zagumennyi, Yu.D. Zavartsev, S.A. Kutovoi, I.A. Shcherbakov. Active media formation in vanadate lasers.// Intl. Conf. on Advanced Laser Technologies (ALT’13), Budva, Montenegro, Book of Abstracts, Paper LS-O-3, p.139 (2013).

52.S.P. Sadovskiy, A.A. Sirotkin, S.V. Garnov. Two-frequency σ-polarized Nd3+:YVO4–YVO4 laser // Intl. Conf. ICONO/LAT-2013 (Moscow), Technical Digest LAT-01, P.106-107 (2013).

53.A.A. Sirotkin, V.I. Vlasov, A.I. Zagumennyi, Yu.D. Zavartsev, S.A. Kutovoi, S.V. Garnov, I.A. Shcherbakov. Spectral parameters control in vanadate lasers // Intl. Conf. ICONO/LAT-2013 (Moscow), Technical Digest LAT-01, p.25 (2013).

54.A.A. Sirotkin. High power passively Q-switched vanadate lasers // Intl. Conf. ICONO/LAT-2013 (Moscow), Technical Digest LAT-01, P.117-118 (2013).