Группа нелинейной поляризационной оптики

О НАС

Наша группа занимается исследованием роли поляризации света в нелинейно-оптических процессах, классификацией и методами получения сложных состояний поляризации света.
 
В настоящее время можно уверенно утверждать, что эффекты поляризационного самовоздействия и взаимодействия волн — тонкие, но широко распространенные эффекты, а используемое в теоретических расчетах приближение неизменности поляризации волны в процессе распространения является малооправданным и представляет лишь первый робкий шаг на пути последовательного описания нелинейных оптических явлений.

НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Среды с нелокальным откликом

Исследование механизмов изменения поляризации электромагнитного излучения в процессе распространения в нелинейных средах с нелокальностью оптического отклика.

Нелинейная лазерная спектроскопия, эллипсометрия

Распределение эллипсов поляризации излучения после его прохождения через линейную или нелинейную среду может дать гораздо больше информации о свойствах этой среды, чем одно только распределение интенсивности, но и проанализировать его может быть гораздо сложнее.

Формирование неоднородно поляризованных световых пучков

Придание свету необходимой поляризационной структуры возможно с помощью многих методов, начиная от простых фазовых масок и заканчивая жидкими кристаллами и метаматериалами.

Сингулярная нелинейная оптика

Сингулярности поляризации оптического поля — области пространства, в которых одна или несколько характеристик эллипса поляризации не может быть однозначно определена. Поведение таких областей представляет большой интерес для описания поляризационной структуры поля в целом.

СОТРУДНИКИ

Руководитель

Макаров Владимир Анатольевич, профессор, д.ф.-м.н. (заведующий кафдерой)

Сотрудники

Григорьев Кирилл Сергеевич, к.ф.-м.н. (старший преподаватель),
Кузнецов Никита Юрьевич, к.ф.-м.н. (научный сотрудник),
Шишков Георгий Михайлович (инженер 1 категории)

Аспиранты
  • Дюков Владислав Алексеевич
Студенты

КОНТАКТЫ

  • Корпус нелинейной оптики к.207
  • Тел.: +7 (495) 939-31-47

Новости науки

Поляризация электромагнитного излучения определяется эллипсом, который описывает в ходе своих колебаний вектор напряжённости электрического поля. Однако, в сложно структурированном свете форма, ориентация в пространстве и даже плоскость этих эллипсов может меняться от точки к точке излучения. В 2005 году Айзек Фройнд предсказал существование таких областей в структурированных световых полях, в которых ассоциированные с эллипсами поляризации векторы, такие как нормаль к плоскости поляризации и двунаправленные векторы осей эллипса образуют топологически нетривиальные поверхности в пространстве, в частности – ленты Мёбиуса. Спустя десять лет эти ленты были экспериментально обнаружены в жёстко сфокусированном излучении, профиль которого предварительно был специальным образом сформирован при помощи жидкокристаллического устройства.

Читать далее…

СТАТЬИ

2025

Рыжиков П. С., Макаров В. А. Тензор энергии-импульса электромагнитного поля в среде с частотной дисперсией второго порядка // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 2025. — Т. 168, № 5(11). — С. 624–630.

Ryzhikov P. S., Makarov V. A. Orbital and spin parts of the torque on light in nonlinear media with nonlocal optical response // Laser Physics. — 2025. — Vol. 35, no. 6. — P. 065402.

Ryzhikov P. S., Makarov V. A. The laws of conservation of momentum and angular momentum of the electromagnetic field in nonlinear optics of inhomogeneous media with nonlocal optical response // Laser Physics Letters. — 2025. — Vol. 22, no. 4. — P. 045401.

2024

Kuznetsov N. Y., Grigoriev K. S., Makarov V. A. Marburger formula for elliptically polarized light beams in a nonlinear nonlocal medium // JETP Letters. — 2024. — Vol. 120, no. 9. — P. 636–641.

Diukov V. A., Grigoriev K. S., Makarov V. A. Modified fresnel equations for the case of oblique incidence on an isotropic gyrotropic medium // Journal of the Optical Society of America B: Optical Physics. — 2024. — Vol. 41, no. 12. — P. 2834.

Кузнецов Н. Ю., Григорьев К. С., Макаров В. А. Формула Марбургера для эллиптически поляризованных световых пучков в нелинейной нелокальной среде // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 2024. — Т. 120, № 9. — С. 661–666.

Grigoriev K. S., Makarov V. A. Optical möbius strips in isotropic random non-paraxial light // Laser Physics Letters. — 2024. — Vol. 21, no. 11. — P. 115402.

Рыжиков П. С., Макаров В. А. Орбитальная и спиновая составляющие плотности потока углового момента монохроматического излучения в непоглощающих средах с нелокальным нелинейным оптическим откликом // Вестник Московского университета. Серия 3: Физика, астрономия. — 2024. — Т. 79, № 4. — С. 244043.

Ryzhikov P. S., Makarov V. A. Effect of the contribution of the local and nonlocal optical response of an isotropic gyrotropic medium on the components of the minkowski energy–momentum tensor of the electromagnetic field of the self-focusing beam // Physics of Wave Phenomena. — 2024. — Vol. 32, no. 3. — P. 227–231.

Григорьев К. С., Кузнецов Н. Ю., Макаров В. А. Ленты эллипсов поляризации в непараксиальных оптических полях (Мини-обзор) // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 2024. — Т. 119, № 8. — С. 565–578.

Kuznetsov N. Y., Potravkin N. N., Makarov V. A. Fine structure of polarization and optical möbius strips topology of laser light in planar metamaterial // Laser Physics Letters. — 2024. — Vol. 21, no. 5. — P. 055401–055401.

Рыжиков П. С., Макаров В. А. Энергия, импульс и угловой момент электромагнитного поля в среде с нелокальностью оптического отклика при вырожденном по частоте нелинейном взаимодействии волн // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 2024. — Т. 165, № 2. — С. 152–164.

Shishkov G. M., Grigoriev K. S., Makarov V. A. The influence of heating on the appearance of polarization singularities during the self-action of a gaussian beam in the isotropic phase of a nematic liquid crystal in the pre-transition temperature region // Laser Physics Letters. — 2024. — Vol. 21, no. 2. — P. 025402. 

ПРЕПОДАВАНИЕ

Сотрудники нашей лаборатории читают курсы:

Нелинейная поляризационная оптика
Для студентов 1-го курса магистратуры физического факультета
Спецкурс: Макаров Владимир Анатольевич

Введение в нелинейную оптику
Для студентов 3 курса
Спецкурс: Григорьев Кирилл Сергеевич

Основы квантовой механики и статистической физики
Для студентов механико-математического факультета
Лекции: Макаров Владимир Анатольевич

Физические основы космических технологий
Для студентов факультета космических исследований
Лекции: Макаров Владимир Анатольевич

Механика
Для студентов 2 курса факультета ВМиК
Семинары:
Григорьев Кирилл Сергеевич,
Кузнецов Никита Юрьевич

Электродинамика
Для студентов 2 курса факультета ВМиК
Лекции: Макаров Владимир Анатольевич
Семинары:
Григорьев Кирилл Сергеевич,
Кузнецов Никита Юрьевич

Статистическая физика
Для студентов 3 курса факультета ВМиК
Семинары:
Григорьев Кирилл Сергеевич

Информатика
Для студентов 1 курса факультета политологии
Семинары:
Шишков Георгий Михайлович

ТЕМЫ КУРСОВЫХ РАБОТ

1. Ориентация вектора напряженности электрического поля эллиптически
поляризованной свете ─ различные способы описания.
2. Параметры Стокса.
3. Естественная оптическая активность и линейный круговой дихроизм в
кристаллах и жидких кристаллах.
4. Нелинейная оптическая активность кристаллов высшей и средней
категорий.
5. Поляризационная оптическая бистабильность.
6. Изменение поляризации света при самофокусировке в оптически активной
среде.
7. Сингулярности поляризации света, распространяющегося в линейной
среде.
8. Распространение сверхкоротких лазерных импульсов в метаматериалах.
9. Генерация второй гармоники и суммарной частоты сингулярно
поляризованными лазерными пучками в оптически активных средах.
10. Преобразование момента количества движения световых пучков при их
взаимодействии в нелинейной среде.

Наши статьи

Ленты эллипсов поляризации в непараксиальных оптических полях

Григорьев К. С., Кузнецов Н. Ю., Макаров В. А. Приведен краткий обзор выполненных в последние пять лет научных работ, посвященных описанию особенностей возникающих в пространстве нетривиальных

ГАЛЕРЕЯ