Бабин С.А. - специалист в области лазерной физики и волоконной оптики, автор 505 научных работ, из них 6 монографий и 16 патентов, в том числе после избрания членом-корреспондентом РАН в 2011 г. 282 научные работы, из них 6 монографий и 8 патентов. Его индекс цитирования по Web of Science – 5750, индекс Хирша – 38 (347 публикаций в базе).

Основные научные результаты:

• экспериментально обнаружено кулоновское уширение нелинейных резонансов ионов, мощный ионный лазер применён при разработке системы возбуждения лазерной звезды для телескопа VLT в MPE, Гархинг (директор MPE Р. Генцель удостоен нобелевской премии 2020 года, в т.ч. за работы с телеcкопом VLT);
• созданы волоконные лазеры, перестраиваемые в широком спектральном диапазоне ИК и видимой области спектра, выяснена физика уширения их линии генерации с ростом мощности;
• разработаны физические основы лазеров нового типа – со случайной распределённой обратной связью на рэлеевском рассеянии, реализованы случайные волоконные лазеры с рекордными параметрами: эффективность, длина, ширина спектра и диапазон перестройки, степень поляризации и др.;
• предложены и реализованы новые схемы и режимы волоконных лазеров на эффекте вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР-лазеров): с прямой диодной накачкой, на основе многомодовых и многосердцевинных световодов, с активной модуляцией добротности и синхронизацией мод, с обратной связью на случайных решётках;
• реализованы фемтосекундные волоконные лазеры с рекордной энергией импульса, выяснены физические ограничения на энергию, получены когерентные импульсы нового типа – диссипативные солитоны ВКР и спектральный комб диссипативных солитонов;
• разработаны новые технологии фемтосекундной записи регулярных и случайных 1D-3D структур показателя преломления для применений в качестве датчиков нового типа и устройств управления характеристиками одномодовых и многомодовых волоконных лазеров.

Работы Бабина С.А. с сотрудниками заложили основы нового направления на стыке волоконной оптики и лазерной физики, полученные результаты широко известны и применяются на практике: созданы уникальные лазерные и сенсорные системы для оптической связи, биомедицины, энергетики, нефтегазодобычи, микрообработки материалов, мониторинга «умных» композитов и др.

Бабин С.А. активно участвует в научно-организационной деятельности и подготовке научных кадров. Он организовал и руководит лабораторией волоконной оптики ИАиЭ СО РАН, состоящей в основном из молодых сотрудников, читает в Новосибирском государственном университете годовой курс волоконной оптики. Среди его учеников 9 кандидатов и 2 доктора наук (профессора РАН). Бабин С.А. – член редколлегии журналов Laser Physics Letters, Laser Physics, Фотоника, Автометрия, Прикладная фотоника, Учёного совета и докторского диссертационного совета ИАиЭ СО РАН, коллегии экспертов ЛАС, научных обществ Optica, SPIE и IEEE Photonics.

Документы:

Список трудов 1985–2021 гг. (doc)

Шалагин Анатолий Михайлович, 05.07.1943 г. рождения, академик c 2011 года, доктор физико-математических наук с 1983 года, профессор с 1992 года, специалист в области нелинейной спектроскопии, квантовой электроники и физической кинетики, автор 230 научных публикаций, из них 2 монографий («Нелинейные резонансы в спектрах атомов и молекул» (1979), “Kinetic Problems of Non-linear Spectroscopy” (1991)) и учебного пособия «Основы нелинейной спектроскопии высокого разрешения» (2008).

А.М. Шалагиным сделан выдающийся вклад в область взаимодействия излучения с газовыми средами: заложены основы спектроскопии сверхвысокого разрешения, свободной от пролётного уширения; развита теория нелинейных резонансов, включающая в себя различного рода процессы релаксации, в частности, столкновения с изменением скорости; разработан и экспериментально реализован разностный метод в поляризационной спектроскопии нелинейных резонансов (основные закономерности подтверждены в экспериментах, в том числе проведённых под руководством А.М. Шалагина); разработан квазиклассический метод описания вращательных степеней свободы при взаимодействии квантовой системы с внешними полями; получены приоритетные результаты в направлении, которое в настоящее время бурно развивается в связи с созданием мощных лазеров на парах щелочных металлов с диодной накачкой.

Особенно широкую известность в международных научных кругах А.М. Шалагин приобрёл благодаря открытию нового физического явления — светоиндуцированного дрейфа (СИД) — и других газокинетических эффектов, индуцированных резонансным излучением.

Теоретические и экспериментальные исследования, проведённые в этом направлении А.М. Шалагиным с учениками, а также в сотрудничестве с коллегами из Нидерландов, Италии и Чехии, показали, что на их основе можно получать богатую информацию о физике столкновений и внутримолекулярных процессов. Светоиндуцированные газокинетические эффекты имеют перспективы применения в задачах ядерной физики (сепарация и накопление редких продуктов ядерных реакций и др.) и в технологии (разделение химических и изотопных смесей, глубокая химическая очистка, регистрация микропримесей).

Особо следует отметить указанную и исследованную А.М. Шалагиным с учениками возможность проявления эффектов СИД в астрофизике: эффект СИД в значительной мере ответственен за сепарацию химических элементов и изотопов в атмосферах химически пекулярных звёзд; не исключено, что наблюдаемые изотопные аномалии в планетах солнечной системы обусловлены действием эффекта СИД в протопланетном диске.

В последние годы А.М. Шалагиным с сотрудниками получены новые результаты в исследовании радиационных процессов при высоких давлениях в газе. В частности, сделан существенный вклад в развитие теории лазеров на парах щелочных металлов с диодной накачкой. На основе последних литературных данных о межатомных потенциалах взаимодействия стало возможным рассчитать степень влияния эффекта СИД на сепарацию элементов в атмосферах конкретных химически пекулярных звёзд. Это влияние оказалось существенным.

А.М. Шалагин активно участвует в научно-организационной деятельности и в подготовке научных кадров. Он преподаёт в Новосибирском государственном университете, заведует кафедрой «Квантовая оптика», среди его учеников 5 докторов и 8 кандидатов наук.

А.М. Шалагин имеет опыт научно-организационной работы: 2003-2017 гг. — директор ИАиЭ СО РАН, в настоящее время является членом бюро Президиума СО РАН, председателем Объединённого учёного совета по физическим наукам СО РАН, председателем докторского диссертационного совета при ИАиЭ СО РАН, членом бюро Научного совета ОФН РАН по спектроскопии атомов и молекул, Учёного совета НГУ и Учёного совета физического факультета НГУ, редакционного совета журнала «Квантовая электроника», редакционного совета журнала «Наука из первых рук», редакционного совета ЖТФ, редакционной коллегии журнала «Сибирский физический журнал», главным редактором журнала «Автометрия», председателем постоянно действующего научного семинара УНЦ «Квантовая оптика».

В 1993 г. награждён Золотой медалью им. П.Н. Лебедева. В 2007 г. — медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени.

Документы:

Список трудов 1969–2020 гг. (.doc, 414 Kb)

Корольков Виктор Павлович - специалист в области лазерных технологий микроструктурирования поверхностей, изготовления и характеризации дифракционной оптики, лазерных литографических систем, применения синтезированных голограмм для контроля асферической оптики. Автор 199 научных работ, из них 1 монографии и 6 авторских свидетельств и патентов.

Основные научные результаты Королькова В.П:

• разработаны ряд технологий синтеза 3D-микроструктур оптического назначения, в том числе технология изготовления высокоэффективных дифракционных элементов и технология изготовления первой российской бифокальной интраокулярной линзы;
• разработаны и созданы оптические блоки для серии круговых лазерных записывающих систем CLWS-300;
• разработаны методы профилометрической характеризации 3D-микрорельефа высокоэффективных дифракционных элементов и конформальных корректоров;
• разработан метод контурной маски для повышения эффективности дифракционных оптических элементов с кусочно-непрерывным микрорельефом;
• разработан терагерцовый микрорастровый эмиттер на основе поперечного эффекта Дембера;
• разработан метод подтверждения точности изготовления синтезированных голограмм, предназначенных для контроля асферической оптики;
• разработан метод коррекции ошибок изготовления компьютерно-синтезированных голограмм в процессе лазерной записи;
• исследованы свойства термохимических лазерно-индуцированных периодических поверхностных структур на плёнках металлов и экспериментально продемонстрирован ряд новых применений для них.

Корольков В.П. - член Совета по научному приборостроению при ФАНО РФ, член коллегии экспертов РАН, член коллегии национальных экспертов по лазерам и лазерным технологиям стран СНГ. В 2017 году получил Государственную премию Новосибирской области в области науки.

Документы:

Список трудов 1983-2017 (docx)

Суровцев Н.В. - специалист в области спектроскопии конденсированных сред, автор и соавтор 180 научных работ, из них 3 патента.

Основные научные результаты Суровцева Н.В. связаны с применением комбинационного рассеяния света для решения актуальных задач физики неупорядоченных сред и биофизики:

• изучена быстрая релаксации (1-1000 ГГц) стёкол и стеклующихся жидкостей, определены основные закономерности и механизм проявления в низкочастотных спектрах комбинационного рассеяния света;
• определены универсальные закономерности для связи ТГц акустоподобных колебательных мод в стёклах и разупорядоченных кристаллах с низкочастотным комбинационным рассеянием света;
• методами оптической спектроскопии доказано, что в стеклующихся жидкостях образуются структурные нанонеоднородности, когда вязкость начинает превышать ~ 1 сП;
• создана методика изучения процессов, происходящих в биологических клетках при криоконсервации, по спектрам комбинационного рассеяния света;
• разработан подход, позволяющий изучать конформационные состояния синтетических и биологических фосфолипидных мембран по колебательным модам С-С связей.

Суровцев Н.В. читает курс лекций в Новосибирском государственном университете, руководит студентами и аспирантами; под его руководством защищены 3 кандидатские диссертации, он член Учёного и диссертационного советов ИАиЭ СО РАН.

Документы:

Список трудов 1993–2020 гг. (.doc, 176 Kb)

О.И. Потатуркин – специалист в области оптико-информационных технологий и систем, автор и соавтор 236 научных трудов, опубликованных в ведущих отечественных и зарубежных изданиях, из них 16 свидетельств и патентов и учебного пособия «Оптические информационные технологии».

Основные научные результаты О.И. Потатуркина:

Развита теория корреляции изображений в частично когерентном свете и создан принципиально новый класс оптико-электронных систем – голографических корреляторов интенсивности; теоретически обосновано и экспериментально апробировано применение в качестве модуляторов света лазерных и квазимонохроматических ЭЛТ на основе монокристаллов CdS_xSe_1-x, Tb:YAG, Cs:YAG.

Предложен принципиально новый подход к исследованию высокотемпературных реагирующих потоков. Выявлены закономерности трансформации оптических свойств пламени при изменении режимов горения. Полученные научные результаты позволили разработать автоматизированные системы селективной диагностики многофазных реагирующих потоков и процессов горения газообразных углеводородов. Созданная аппаратура доведена до практического применения и в различной конфигурации успешно внедрена на предприятиях топливно-энергетического комплекса и в научных организациях страны.

Разработаны принципиально новые методы адаптивной коррекции и улучшения качества тепловизионных изображений. Созданный программно-аппаратный комплекс позволяет без применения тестовых полей устранять типичные для многоэлементных ИК ФПУ искажения, а также подавлять пространственный шум за счёт накопления с локальной компенсацией движения.

Разработаны методы и созданы информационные системы автоматического обнаружения малоразмерных динамических объектов по изображениям инфракрасного диапазона, основанные на поиске пространственно-временных аномалий путём сравнения параметров центральных и периферийных зон окрестностей каждого пикселя в исходных изображениях и в разностных кадрах, сформированных путём подавления стационарной составляющей. На этой основе создана, прошла успешные испытания и внедрена тепловизионная система наблюдения.

Разработаны методы и программно-алгоритмические средства обнаружения слаборазличимых антропогенных изменений на поверхности Земли по мультиспектральным данным дистанционного зондирования Земли, сочетающие обработку спектральных и пространственных признаков и позволяющие обнаруживать изменения состояния растительности и территории застройки, не прибегая к детальной классификации изображений.

Разработаны методы и программно-алгоритмические модули комплексной спектрально-пространственной классификации гиперспектральных (ГС) изображений антропогенных и природных территорий при дистанционном зондировании Земли, значительно уменьшено количество ложно классифицированных пикселей (до 3 раз), достигнуто существенное повышение скорости обработки (на 2 порядка) при сохранении точности за счёт сокращения количества признаков (с 200 до 10-20).

Разработаны и созданы прецизионные малогабаритные системы широкополосной терагерцовой диагностики на базе фемтосекундных волоконных лазеров для исследования полупроводниковых материалов и структур, неинвазивной диагностики в биологии и медицине, обнаружения веществ и объектов. Созданы и экспериментально апробированы терагерцовые спектрометры на пропускание и отражение.

Отработана методика измерений и способы определения оптических свойств материалов в терагерцовой области спектра. Регистрация амплитуды и фазы терагерцового излучения позволяет обойтись без использования соотношения Крамерса–Кронига при расчёте комплексного показателя преломления исследуемых материалов. Экспериментально определены оптические свойства халькогенидных стёкол и кристаллов семейства боратов.

Методика апробирована для измерения коэффициента поглощения в терагерцовой области спектра полупроводниковых структур с квантовыми точками Ge/Si и тестовых структур SiGe/Si/SiGe без квантовых точек. Установлено, что из-за низкой плотности квантовых точек их интегральное поглощение мало, поэтому для более точного измерения терагерцовых свойств этих структур требуется применение и развитие методов дифференциальной терагерцовой спектроскопии.

Разработана и создана система нестационарной терагерцовой спектроскопии на основе титан-сапфирового лазера с многопроходным усилителем. Экспериментально определены её основные параметры и функциональные возможности.

Продемонстрирована перспективность комплексной обработки спектральных и пространственных признаков, учитывающей коррелированность близкорасположенных пикселей. При этом наиболее эффективным для контролируемой классификации гиперспектральных изображений слаборазличимых подклассов растительности является метод на основе предварительной пространственной обработки исходных данных с последующим анализом картосхем попиксельной спектральной классификации. Такой подход позволил повысить точность классификации с 79–81 % до 95–97 %.

В результате анализа эффективности спектрально-пространственной классификации крупноформатных ГС-изображений показано, что предпочтительнее формировать обучающие выборки случайным образом из всего набора наблюдаемых пикселей, а не из его части. Это является следствием неполного устранения влияния неоднородности параметров регистрирующей системы по полю зрения, а также определённой внутриклассовой изменчивости характеристик растительности, связанной с локальными условиями её прорастания.

Предложен двухэтапный способ выбора системы признаков, основанный на первоначальном определении хорошо классифицируемых классов на поверхности Земли и исключении соответствующих территорий из рассмотрения при формировании более информативной системы на втором этапе классификации. Показано, что такой подход позволяет повысить точность разделения слаборазличимых подклассов растительности на 25 % даже при 20 гиперспектральных признаках из 200.

Путём численного моделирования продемонстрирована возможность формирования подсистем признаков, предназначенных для классификации ГС-изображений и состоящих из небольшого количества наиболее информативных спектральных каналов, выбранных на основе комбинированного метода их последовательного добавления – сокращения (AdDel). Экспериментально показано, что система признаков из 10-20 спектральных каналов, полученных таким способом по фрагменту ГС-изображения, имеет существенное преимущество при классификации крупноформатного изображения в задачах мониторинга сельскохозяйственных культур по сравнению с системой, полученной регулярным прореживанием, и близка по эффективности к системам, сформированным методами на основе анализа главных компонент.

Несомненным достоинством такого подхода является возможность снижения требований к регистрирующей аппаратуре, пропускной способности каналов передачи данных и требуемой вычислительной производительности. Это позволяет перейти от применения дорогостоящей и сложной гиперспектральной аппаратуры к разработке, созданию и широкому практическому применению малогабаритных оптико-электронных приборов дистанционной диагностики с небольшим количеством признаков, специально выбранных с учётом характерных особенностей объектов исследования и условий наблюдения в каждой конкретной задаче.

О.И. Потатуркин успешно сочетает научную работу с педагогической и научно-организационной деятельностью. Он участвовал в организации международных конференций и семинаров. Под его научным руководством защищены одна докторская и шесть кандидатских диссертаций.

О.И. Потатуркин – член Учёного совета ИАиЭ СО РАН, диссертационного совета Д.003.005.01, редколлегий журналов «Автометрия», «Вычислительные технологии», «Вестник НГУ. Серия: Информационные технологии» и «Южно-Сибирский научный вестник», председатель Наблюдательного совета АО «Академпарк», эксперт РАН и РФФИ.

О.И. Потатуркин награждён Медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени, в 2014 г. ему присуждена премия Правительства Российской Федерации в области науки и техники.

Документы:

Основные результаты (ppt, 4 Mb)

Список трудов 1972–2019 гг. (doc, 527 Kb)