Научная тема: «КРИСТАЛЛЫ ТИПА KDP ДЛЯ МОЩНЫХ ЛАЗЕРНЫХ СИСТЕМ: ПРОБЛЕМЫ СКОРОСТНОГО РОСТА И ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА»
Специальность: 01.04.21
Год: 2011
Отрасль науки: Физико-математические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. "Лазерное" качество кристаллов KDP, DKDP (оптическая прозрачность, однородность и лазерная прочность), выращиваемых с большой скоростью и профилированием, не  уступает лазерному качеству "традиционных" кристаллов.  Более того, благодаря физическим преимуществам скоростного метода выращивания (моносекториальность, отсутствие слоев роста, возможность использования высокочистого исходного сырья[1]) качество "скоростных" кристаллов может быть значительно выше.
  2.  Дисперсия показателей преломления в нелинейно-оптических кристаллах может быть определена "нелинейно-оптическим" методом путем измерения углов синхронизма преобразования частоты на ряде длин волн и типов синхронизма и последующего решения обратной задачи.
  3. "Скошенные" крупноапертурные генераторы гармоник из "скоростных" кристаллов KH2(1-x)D2xPO4  при преобразовании частоты мощных лазерных систем с  λ = 1,315 мкм  не уступают по основным параметрам "нормальным " элементам.
  4. Кристаллы KDP не подвержены лазерному старению при их облучении частотно-периодическими импульсами лазерного излучения с мощностью не превышающей порог разрушения в единичном импульсе (длины волн 1,06 мкм, 0,53 мкм, частота следования импульсов ~ 10 Гц, число импульсов до 104), в отличие от кристалла LiIO3, в котором наблюдается "лазерное старение" в указанных условиях.
  5. Разработанный в работе теневой оптический метод исследования растущей поверхности  кристалла in situ позволяет получать репрезентативные результаты о морфологии растущей поверхности в условиях интенсивной гидродинамики,  достаточно большого размера исследуемой поверхности (конкретная реализация - 8x8 см2), в широком диапазоне ростовых параметров, в том числе в условиях реальной технологии.
  6. Морфология растущей кристаллической поверхности большой площади определяется конкуренцией ростовых центров и образованием сгустков элементарных ступеней. Структура ростовых центров зависит от эффективности питания растущей поверхности. Образование сгустков элементарных ступеней может быть объяснено в рамках разработанной в работе модели нестационарного диффузионного слоя.
  7. Светорассеяние в кристаллах связано с  оптимальностью питания растущей грани, т.е. с гидродинамикой раствора, и с качеством фильтрации растворов, а величина светорассеяния, как параметр качества кристалла, может служить основным  индикатором оптимальности условий роста.
Список опубликованных работ
1А. I.A. Batyreva, V.I. Bespalov, V.I Bredikhin, G.L. Galushkina, V.P. Ershov, V.I. Katsman, S.P. Kuznetsov, L.A. Lavrov, M.A. Novikov and N.R. Shvetsova, “Growth and investigation of optical single crystals for high-power laser systems”. J. оf Crystal Growth 52 (1981) 832-836.

2А. B.И. Беспалов, В.И. Бредихин, В.П. Ершов, В.И. Кацман, Н.В. Киселева, C.П. Кузнецов, “Оптические свойства кристаллов KDP и DKDP, выращенных с большой скоростью”, Квантовая электроника, 9, № 11 (1982) с.2343- 2345

3А. Беспалов В.И., Бредихин В.И., Ершов В.П., Кацман В.И., Лавров Л.А., “Cкоростное выращивание водорастворимых кристаллов и проблемы создания большеапертурных преобразователей частоты света”, Известия АН СССР, серия физическая т.51, № 8 1987 1354-1360.

4А. V.I. Bespalov, V.I. Bredikhin, V.P. Ershov, V.I. Katsman, L.A. Lavrov, “Crystals KDP and DKDP for nonlinear optics grown at high rate”. J. of Crystal Growth 82 (1987) 776-778.

5А. Бредихин В. И., Киселева Н. В., Королихин В. В., “Применение ультрафиолетовой спектроскопии для определения примесей в растворах и монокристаллах КН2РО4 И KD2PO4”, Изв. АН СССР, Неорганические материалы, том 22 № 1 1986 c. 112-114.

6А. В.И.Бредихин, С.П.Кузнецов, “Способ измерения неоднородностей показателя преломления”, Авторское свидетельство СССР № 913183,1982.

7А. V.I. Bredikhin, S. P. Kuznetsov “Measurements of wave front distortions of optical radiation using a shadow method” in Eighth International Conference on Laser and Laser Information Technologies, edited by Vladislav Ya. Panchenko, Nikola V. Sabotinov, Proceedings of SPIE Vol. 5449, 2003, 98-102.

8A. Бредихин В. И., Кузнецов С. П., “Измерение аномальной двуосности в кристаллах с использованием циркулярно поляризованного света”, Кристаллография, том 32, 1987 вып. 1, с. 252-254.

9А. Андреев Н.Ф., Беспалов В.И., Бредихин В.И., Гаранин С.Г., Давыдов В.С., Долгополов Ю.В., Катин Е.В., Кузнецов С.П., Куликов С.М., Матвеев А.З., Рубаха В.И., Сухарев С.А., “Широкоапертурная ячейка Поккельса с тремя цилиндрическими электродами “, Квантовая электроника, т. 34, № 4, 2004 381-385.

10А. В.И. Бредихин, В.П. Ершов, В.Н. Буренина, А.Н. Мальшаков, А.К. Потемкин, “Возможности повышения порога оптического пробоя кристаллов KDP”, Квантовая электроника 37, 2007, 489-494.

11А. Беляева Н.Н., Бредихин В.И. “Роль самофокусировки в лазерном старении кристаллов KDP и -LiIO3” Квантовая электроника, 11(3) 1984 633-633.

12А. В.И. Бредихин, С.П. Кузнецов. “Исследование дисперсии показателей преломления кристаллов DKDP методом генерации гармоник”. Оптика и спектроскопия т. 61, вып. 1, 1986, с. 103-107.

13А. Vladimir I Bredikhin, S. P. Kuznetsov. Some problems of KD*P crystal use for frequency conversion (FC) of iodine laser radiation. SPIE Proceedings Vol. 2767 1996 pp.78-81.

14А. В. И. Бредихин, В.И. Кацман, С. П. Кузнецов, А.И. Макаров, А.К. Потемкин, “Применение «скошенных» элементов для преобразования частоты лазерного излучения “, Квантовая электроника, с.1263-1265 Вып. 3(9).1982.

15A. Bespalov V.I., Bredichin V.I., Chvojka M, et al. “Conversion to the 2nd-harmonic of high-power iodine photodissociation laser system Perun”, Czech J Phys 45: (9) 757-760 sep 1995.

16A. Bespalov V.I., Bredichin V.I., Efimov D.G., et al. “Conversion to the 3rd-harmonic of the iodine photodissociation laser Perun”, Czech J Phys 45(9) 761-765 SEP 1995.

17A. V.I. Bespalov, V.I. Bredichin, D.G. Efimov, B. Kralikova, L. Laska, К. Маsек, A.V. Ryadov, K. Rohlena, J. Skala , S.A. Sukharev, I.N. Voronich, A.I. Zaretskiy. “Application of DKDP crystals to the frequency conversion of an iodine photodissociation laser”, Jemna Mechanika a Optika 5-6 1995 164-167.

18A. V.I. Bespalov, V.I Bredikhin, G.L. Galushkina, V.I. Katsman, L.A. Lavrov. “Wide-aperture frequency multipliers based on KDP and DKDP crystals for optical quantum generators”. Rev. Roum. Phys. 31, 9-10, 1986, pp.959-962.

19A. В.И. Анненков, В.И. Беспалов, В.И. Бредихин, Л.М. Виноградский, В.А. Гайдаш, И.В. Галахов, С.Г. Гаранин, В.П. Ершов, Н.В. Жидков, В.В. Зильберберг, А.В. Зубков, С.В. Калипанов и др., “Перевод иодного лазера ´Искра-5´ в режим работы на второй гармонике “, Квантовая Электроника, 35, 993-995 (2005).

20A. В.И. Бредихин, В.Н. Генкин, C.П. Кузнецов, М.А. Новиков, “О 90-градусном синхронизме в кристаллах KD2XH2(1-X)PO4 при удвоении второй гармоники неодимового ОКГ”, Письма в ЖТФ, том 3, вып. 9 1977 407-409.

21A. В.И. Бредихин, Г.Л. Галушкина, В.Н. Генкин, СП. Кузнецов, “90-градусный синхронизм при удвоении частоты в кристаллах RbxK(1-x)H2PO4”.

Письма в ЖТФ, том 5, вып. 8 1979 505-508

22A. Бредихин В. И., Кузнецов С. П. “Влияние аномальной двуосности в кристаллах группы КДП на работу электрооптических затворов”. Кристаллография, 1983, 28, 1037-1038.

23А В.И. Бредихин, А.Б. Васильев, Г.Л. Галушкина, С.П. Кузнецов, В.С. Окунев “Фильтрация растворов и светорассеяние в растворах и кристаллах ДКДР, выращенных скоростным способом”, Высокочистые вещества № 2 1990 г. с. 116-120.

24А. V.I.Bredikhin, G.L.Galushkina, V.P.Ershov, V.I.Rubakha, N.R.Shvetsova“ Rapid growth of DKDP crystals from high-acidity solutions”, J. Crystal Growth v.207, 1-2, 1999, 122-126.

25A. Бредихин В. И., Ершов В. П., Королихин, В. В., Лизякина В. Н., “Влияние примесей на кинетику роста кристалла KDP”, Кристаллография, 32 1987 Вып. 1, 214-219.

26A. V.I. Bredikhin, V.P. Ershov, V.V. Korolikhin, V.N. Lizyakina, S.Yu Potapenko and N.V. Khlyunev “Mass transfer processes in KDP crystal growth from solutions”. Journal of Crystal Growth, Volume 84, Issue 3, 1987, 509-514.

27A. V.I.Bredikhin, G.L.Galushkina, S.P.Kuznetsov, “Schlieren technique to in situ monitor rapidly-growing KDP crystal surface”. Journal of Crystal Growth 219 (2000) 83-90.

28A. V.I. Bredikhin, G.L. Galushkina, A.A. Kulagin, S.P. Kuznetsov, O.A. Malshakova Competing growth centers and step bunching in KDP crystal growth from solutions Journal of Crystal Growth, 259 (2003), 3 , 309-320.

29A. V.I. Bredikhin and O.A. Malshakova “Step bunching in crystal growth from solutions: model of nonstationary diffusion layer, numerical simulaton”, Journal of Crystal Growth 303/1(2007) pp. 74-79.

30A. Бредихин В. И., Дмитренко Л. А., Киселева Н. В., Королихин В. В., Котова М. А., Новиков М. А., Рубаха В. И. “Экспериментальное исследование природы инфракрасного поглощения монокристаллов α-LiIO3”, Кристаллография, том 27 82 Вып. 5, 928-931.

31A. Н.Н. Беляева, В.И. Бредихин, В.И. Рубаха, Г.И. Фрейдман, “Старение монокристаллов α-LiIO3 при лазерном облучении”, ЖЭТФ Т. 83 1982 Вып. 3(9) с.1065-1072.

32. A. Н. Андреев, А. Бабин, В. Бредихин, В. Ершов. “Производство крупногабаритной оптики из водорастворимых кристаллов”. Фотоника 5/2007 c. 34-37.

33A. А.А. Бабин, Н.Н. Беляева, Ю.Н. Беляев, В.И. Бредихин, А.В. Каров, В.Н. Петряков, Ф.И. Фельдштейн и Г.И. Фрейдман, “Мощные перестраиваемые источники ИК-диапазона на основе параметрических генераторов, параметрических и ВКР-преобразователей”, Известия Академии Наук СССР, серия физическая, 48 1984 1511-1521.

34A. G. Freidman, N. Andreev, V. Bespalov, V. Bredikhin, V. Ginzburg, E. Katin, A. Korytin, E. Khazanov, V. Lozhkarev, O. Palashov, A. Sergeev, I. Yakovlev, S. Garanin, N. Rukavishnikov, and S. Sukharev. “Use of KD*P crystals for non-degenerated broadband optical parametric chirped pulse amplification in petawatt lasers”; in Conference on Lasers and Electro-Optics 2002. Long Beach, CA: OSA Trends in Optics and Photonics (Optical Society of America, Washington, D. C.).

35A. Viktor I. Bespalov, Vladimir I. Bredikhin, V.P. Ershov, Victor V. Zilberberg “Perspectives for creation of highly effective technology for fabricating KDP and KD*P crystals for ICF” SPIE Proceedings Vol. 3047 1997 pp. 899-902.

36A. Viktor I Bespalov, Vladimir I. Bredikhin, V.P. Ershov, V.V. Zilberberg, V. I.Katsman, S.Y. Potapenko “Effective technology for fabricating KDP, DKDP crystals to be used in high-energy lasers”; SPIE Proceedings Vol. 2633 1995 pp. 732-739.

37A.Viktor I. Bespalov, Vladimir I. Bredikhin, V.P. Ershov, Victor V. Zilberberg, V.I. Katsman. “Gained experience in production of wide-aperture optical elements using KDP, DKDP crystal rapid growth technology”. SPIE Proceedings, Vol. 4424 2001 pp. 124-128 .

38А. В.И.Бредихин, В.Е. Быстров, Л.А. Лавров, В.П. Ершов, В.И. Кацман “Устройство для выращивания профилированных кристаллов из раствора”. Авторское свидетельство СССР № 1342056, 1985.

39А. Н. Ф. Андреев, В. И. Беспалов, В. И. Бредихин, С. Г. Гаранин*, В. Н. Гинзбург, К. Л. Дворкин, Е. В. Катин, А. И. Корытин, В. В. Ложкарев, О. В. Палашов, Н. Н. Рукавишников*, А. М. Сергеев, С. А. Сухарев*, Г. И. Фрейдман, Е. А. Хазанов, И. В. Яковлев, “Новая схема петаваттного лазера на основе невырожденного параметрического усиления чирпированных импульсов в кристаллах DKDP”, Письма в ЖЭТФ 79/4,2004, 178-182.

40А. Gennady I. Freidman, Nikolay Andreev, Viktor I. Bespalov, Vladimir I. Bredikhin, Vladislav N. Ginzburg, Eugeny Katin, Efim A. Khazanov, Alexey I. Korytin, Vladimir V. Lozhkarev, Oleg V. Palashov, Anotoly K. Poteomkin, Alexander M. Sergeev, Ivan V. Yakovlev. “Multicascade broadband optical parametric chirped pulse amplifier based on KD*P crystals”. SPIE Proceedings Vol. 4972 2003.

41А. Viktor I. Bespalov, Vladimir I. Bredikhin, V. P. Ershov, Victor V. Zilberberg “Recent results on high rate growth of KDP-type crystals for power laser systems”; SPIE Proceedings Vol. 2767 1996 pp.83-85

42А. V.I. Bespalov, V.I. Bredichin, V.P. Ershov, V.I. Katsman., “High-rate growth of large-size profiled monosectorial water-soluble (KDP, DKDP) crystals”, Jemna Mechanika a Optika, 5-6 1995 156-159.

43А. В.И. Беспалов, В.И. Бредихин, В.И. Кацман ,“Технология и аппаратура для скоростного выращивания кристаллов из низкотемпературных водных растворов”, в сб. Научно-технические достижения , М., ВИМИ, 1988, вып. 4, 49.

44А. Беляева Н.Н., Бредихин В.И., “Морфология лазерного старения мо¬нокристаллов α-LiIO3 “, Квантовая электроника 12 (1985) в.4, с. 854-857.

45А. В.И. Бредихин, Г.Л. Галушкина, С. П. Кузнецов, “Оптимизация гидродинамических условий скоростного роста кристаллов KDP по величине светорассеяния в кристаллах”. XII Национальная конференция по росту кристаллов. Тезисы докладов. М., ИК РАН, 2006, с. 102.

46А. V.I. Bredikhin, G.L. Galushkina, S.P. Kuznetsov, “Investigation of growing surface morphology of rapidly growing surface”; The 12th International Conference on Crystal Growth, Jerusalem, Israel, 1998, Abstracts, p. 143.

47A. V.I. Bredikhin, G.L. Galushkina, S.P. Kuznetsov, A.A. Kulagin and O.A. Malshakova// “In Situ Investigations of Collective Processes at KDP Crystal Growth from Solutions //In: 4-th Internationl Workshop on Modeling in crystal growth”// Nov. 4-7, 2003, Fukuoka, Japan//Abstracts, p.196; CD/Abstracts with movies.

48A. V.I. Bredikhin, G.L. Galushkina, S.P. Kuznetsov, A.A. Kulagin and O.A. Malshakova, “In situ investigations of collective processes at KDP crystal growth from solutions” (invited), in: the 4-th international edition of: Romanian conference of advanced materials ROCAM 2003 Constanta, Romania, Abstracts book, P.46.

49A. V.I. Bredikhin, G.L. Galushkina, S.P. Kuznetsov, A.A. Kulagin and O.A. Malshakova. “Step bunching at crystal growth from solutions”. The 14 th international conference on crystal growth// Abstracts, France, Grenoble , 2004, p.166.

50A. Бредихин В.И., Потапенко С.Ю. “О конвективном массопереносе на вертикальную грань при послойном росте кристалла”, Кристаллография, том 34 1989 Вып. 1 с.266-267.

51А. Бредихин В.И., Хрулев В.П. “Роторный осевой насос для использования преимущественно в кристаллизационных установках”. Патент на изобретение № 2323280 от 26.06.2006.

52А. Беляева Н.Н., Бредихин В.И., Рубаха В.И., Фрейдман Г.И.

”Старение монокристаллов -LiIO3 при лазерном облучении”.

Всесоюзная конференция "Использование современных физических методов в неразрушающих исследованиях и контроле". Тезисы докладов, т.1, Хабаровск, 1981, с.74.

53А. Бабин А.А., Беляева Н.Н., Бредихин В.И. и др. “Старение кристаллов -LiIO3 при лазерном облучении”. Тезисы докладов У Всесоюз¬ного совещания по нерезонансному взаимодействию излучения с веществом. Л., 1981, с.114.

54A. V.I. Bredikhin and O.A. Malshakova. “Step bunching in crystal growth from solutions: model of nonstationary diffusion layer, numerical simulaton”. 5th International Workshop on modeling in crystal growth. Program and Abstracts. Bamberg, Germany. 2006, p.p. 145-146.

55А. В.И. Бредихин, О.А. Мальшакова. “Сгустки ступеней при росте кристаллов из раствора: модель нестационарного диффузионного слоя, численное моделирование”. XII Национальная конференция по росту кристаллов. Тезисы докладов. М., ИК РАН, 2006, с. 30.

56A. V.I. Bredikhin. “Step bunching in crystal growth from solutions: model of non- stationary transport in diffusion layer, numerical simulaton”. The 20- th international conference on transport theory.// Abstracts, Russia, Obninsk, 2007, p.p. 90-91.

57A. V.I. Bredikhin, G.L. Galushkina, S.P. Kuznetsov, A.A. Kulagin and O.A. Malshakova. “Step bunching at crystal growth from solutions”. The II international conference “Crystallogenesis and mineralogy” // Abstracts, Russia, St. Petersburg , 2007, p.p. 39-40.

58A. V.I. Bredikhin. “Mass-Transport and Step Bunching in Crystal Growth from Solutions”.

Transport Theory and Statistical Physics, 2008, 37:5, 505-519.

59A. V.I. Bredikhin, O.A. Malshakova and A.D. Yunakovsky, “Traveling waves of step density and solution supersaturation in the assigned diffusion layer thickness model of step bunching”. The 17th American Conference on Crystal Growth and Epitaxy, the 14th Biennial Workshop on Organometallic Vapor Phase Epitaxy, the 6th International Workshop on Modeling in Crystal Growth, Lake Geneva, Wisconsin USA, August 9-14, 2009. Abstracts, p. 47.

60A. V.I. Bredikhin, O.A. Malshakova and A.D. Yunakovsky, “Traveling waves of step density and solution supersaturation in the assigned diffusion layer thickness model of step bunching”. J. оf Crystal Growth, 312 (2010) pp. 1443-1448.