ISSN (print): 0368-7147 Founders: Lebedev Physics Institute of the Russian Academy of Sciences, Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences, Moscow Engineering and Physics Institute, International Laser Center of the Moscow State University, "Astrofizika" Scientific and Production Company, Research Institute for Laser Physics, Institute of Laser Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Stel'makh "Polyus" Research and Development Institute Editor-in-Chief: Kolachevsky Nikolai Nikolaevich, corresponding member RAS, Doctor of Sc. Frequency / Assess: 12 issues per year / Subscription Included in: White list (2nd level), Higher Attestation Commission List, RISC, Scopus
ДОГОВОР О ПЕРЕДАЧЕ АВТОРСКОГО ПРАВА г. Москва «____»_____________20____г. Стороны договора Авторы (При необходимости добавляется необходимое количество строк по количеству авторов) и Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физический Институт им. П.Н.Лебедева Российской академии наук, именуемый в дальнейшем «Издатель», в лице директора Колачевского Николая Николаевича, действующего на основании устава Название рукописи (именуемая в дальнейшем «Произведение») Журнал «Квантовая Электроника» (именуемый в дальнейшем «Журнал») Год______ том______номер _____ Предмет договора А. Авторское право Автор (соавторы) с даты вступления настоящего Договора в силу передают Издателю на срок действия авторского права все исключительные права на Произведение на русском языке, воспроизведение, переиздание (право выдавать лицензию), передачу, распространение или иным способом использование Произведения или содержащихся в нем частей (фрагментов) для публикации по всему миру на русском языке (с учетом подпункта 2 настоящего Параграфа) в научных, учебных, технических или профессиональных журналах или других периодических изданиях и производных работах; в печатных и электронных версиях таких журналов, периодических изданий и производных работах во всех средствах и форматах, существующих на данный момент и которые могут возникнуть в будущем, а также право на выдачу лицензии (или разрешения), третьим сторонам (в т.ч. аффилированным лицам и др.) использовать Произведение на русском языке для публикации по всему миру в таких журналах, периодических изданиях и составительских и производных работах, базах данных. В дополнение к вышеуказанному понятие использование, предусмотренное выше, включает, не ограничиваясь: право на воспроизведение русскоязычной версии Произведения и содержащихся в нем отдельных частей, включая аннотации, библиографическую информацию, иллюстрации, рисунки, фотографии и все составляющие собственность объекты авторских прав, которые содержатся в Произведении, компиляциях, репринтах, сборниках статей, журналах, образованных разделением журнала (или включением в него), дополнительных выпусках, комбинированных изданиях, производных произведениях (за исключением права на перевод и использования Произведения на английском языке, но с правом перевода и использования аннотации и библиографической информации Произведения на английском языке) и других формах Произведения на русском языке, в базах данных и любым иным способом и в любой иной форме (включая кроме всего прочего любые печатные и электронные форматы); право на создание на их основе любых других производных произведений (за исключением права на перевод и использование Произведения на английском языке, но с правом перевода и использования аннотации и библиографической информации Произведения на английском языке); право компилировать; право распространять, рассылать, поставлять на рынок, предоставлять доступ к, рекламировать, распространять копии, продвигать и продавать (напрямую или через третьих лиц) Произведение на русском языке или отдельные их части (как указано выше), по отдельности или в коллекциях и пакетах вместе с другим контентом по любым моделям распространения, лицензирования и продажи, которые практикуются в настоящее время или возникнут в будущем. В соответствии с подпунктами 1 и 2 настоящего Параграфа передача прав по настоящему Договору включает право на обработку формы представления Произведения для использования во взаимодействии с компьютерными программами и системами (базами данных), воспроизведения, публикации и распространения в машиночитаемом формате и внедрения в системы поиска (базы данных). Издатель будет иметь все права на русскоязычную версию Произведения, включая переводы (за исключением права на перевод и использования Произведения на английском языке, но с правом перевода и использования аннотации и библиографической информации Произведения на английском языке), компиляции и другие производные по отношению к Произведению , созданные Издателем (его сотрудниками или подрядчиками) в соответствии с настоящим Договором, и в той степени, в какой Автор (соавторы) сохраняют права на эти Произведения. Автор (соавторы) или Работодатель автора (соавторов) Произведений сохранит все имущественные права (за исключением прав, переданных Издателю или указанных как принадлежащие Издателю в соответствии с настоящим договором), включая права на патенты и торговые знаки, а также на процессы и методы, описанные в Произведении. Права, предусмотренные настоящим Договором, предоставляются Автором (соавторами) Издателю безвозмездно. Издатель вправе, по своему усмотрению, осуществлять выплату вознаграждения Автору (соавторам) в случае и в порядке, принятом у издателя для Журнала. Другие права Авторов (соавторов) Произведения Издатель разрешает Автору (соавторам) следующее: Право пользоваться печатными или электронными препринтами неизданного Произведения в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Такие препринты могут быть размещены в виде электронных файлов на веб-сайтах Автора (соавторов) или на защищенных внешних веб-сайтах работодателей Авторов Произведения, но не для коммерческих продаж или систематического внешнего распространения третьей стороной. При этом Автор (соавторы)должны: ◦ включить в препринт следующее предупреждение: «Это препринт Произведения, принятого для публикации в (название Журнала), ©, авторское право (год), владелец авторского права, указанный в Журнале)»; ◦ обеспечить электронную ссылку на сайты Издателя по адресу https://quantum-electron.ru/ Право безвозмездно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для информационных целей работодателя в соответствии с изложенным ниже Параграфом D. Право использовать материалы из опубликованного Произведения в написанной кем-либо из соавторов книге. Право использовать отдельные рисунки, таблицы и отрывки текста из Произведения в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, издаваемую (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренней компьютерной сети или на публичном веб-сайте Автора (соавторов) или его работодателя. Право включать Произведение в учебные сборники для использования в аудитории, для безвозмездного распространения Произведения студентам Автора (соавторов) или сохранять Произведение в электронном формате на локальном сервере для доступа студентов, как к части курса обучения, а также для внутренних обучающих программ в учреждении работодателя. Произведение, которым владеет Работодатель Если Произведение было подготовлено в порядке выполнения служебного задания, и они являются собственностью Работодателя, то Автор (соавторы) должны получить (в дополнение к своей подписи) подпись Работодателя в Приложении №1 к настоящему Договору. Настоящим Договором Работодатель передает Издателю все авторские права на использование Произведения как указано в параграфе «А» на условиях, предусмотренных настоящим Договором. В дополнение к правам, обозначенным в параграфе «В» и правам, переданным Автором (соавторами) в соответствии с параграфом «С», Издатель настоящим безвозмездно передает такому Работодателю право делать копии и распространять напечатанное Произведение внутри учреждения в печатном или электронном виде на локальном сервере Работодателя не для коммерческого использования. Размещение Работодателем опубликованного Произведения на общедоступном сервере может быть осуществлено только с письменного согласия Издателя и при осуществлении всех необходимых платежей. Предупреждение об авторском праве Автор (соавторы)/Работодатель соглашаются, что каждая копия Произведения или любая её часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, что разрешено настоящим Договором, будет содержать указание на копирайт, указанный в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя. Гарантии автора Автор (соавторы) гарантируют, что Произведение является оригинальным, представлено на рассмотрение только этому Журналу и ранее не публиковались на русском языке. Если в Произведение включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, охраняемые авторским правом и принадлежащие третьей стороне, то Автору (соавторам) необходимо получить письменное разрешение владельцев авторского права на все виды использования и сделать ссылку на первоисточник. Автор (соавторы) также гарантируют, что Произведение должным образом легализовано, не содержит клеветнических высказываний и не посягает на права (включая без ограничений авторское право, или права на патент или торговую марку) других лиц и не содержит материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам, и их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Автор (соавторы) настоящим обязуются перечислить в рукописи Произведения известные и потенциальные источники конфликта интересов, а при отсутствии таковых явно указать на это в конце рукописи Произведения. Если в Произведении сообщается об исследованиях с участием животных и/или людей в качестве объектов, то автор (соавторы) обязуются также подтвердить в конце рукописи Произведения, что от всех людей, ставших объектами исследования, было получено информированное согласие и что в отношении людей и/или животных были соблюдены применимые стандарты исследований. Настоящим Автор дает согласие и уполномочивает Издателя на включение необходимой информации об этом в Произведение на русском языке в стандартных формулировках, принятых Издателем. Обязательства и гарантии Издателя Издатель обязуется опубликовать Произведение на русском языке в установленные в Издательстве сроки и предоставить Автору (соавторам) по его требованию электронный оттиск Произведения после их опубликования, при условии предоставления Издателю e-mail адреса. Произведение используется Издателем в соответствии с условиями Договора на безгонорарной основе. Издатель гарантирует защиту авторских прав от незаконного использования третьими лицами и соблюдение личных неимущественных прав Автора (соавторов) Произведения. Вступление Договора в силу Настоящий Договор вступает в силу в случае и с момента вынесения редколлегией Журнала решения о принятии Произведения к публикации и действует в течение срока, предусмотренного в п.1 параграфа А. Если Произведение не принимается к публикации или Автор (соавторы) до «публикации» отозвали работу, настоящий Договор не вступает в (утрачивает) силу. Стороны договорились, что в соответствии с действующим законодательством, допускают и признают воспроизведение текста настоящего Договора и подписей Сторон на настоящем Договоре и иных необходимых и обязательных документов к нему (упомянутых в настоящем Договоре) с помощью использования средств механического, электронного или иного копирования собственноручной подписи и текста Договора, которые будут иметь такую же силу, как подлинная подпись Стороны или оригинальный документ. Факсимильные (электронные) копии документов действительны и имеют равную юридическую силу наряду с подлинными. Автор (соавторы) в соответствии с применимым законодательством в течение срока действия договора, в целях исполнения сторонами Договора, настоящим дает(ют) согласие на обработку Издателем или его уполномоченными лицами своих персональных данных, а именно: на совершение любого действия (операции) или совокупности действий (операций), совершаемых с использованием средств автоматизации или без использования таких средств с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу (распространение, предоставление, доступ), обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение персональных данных, указанных Автором(соавторами) в настоящем Договоре. Издатель обязуется не раскрывать третьим лицам и не распространять персональные данные без согласия субъекта персональных данных, за исключением случаев, прямо предусмотренных применимым законодательством. Регулирующее законодательство Настоящий договор, а также любой иск, спор или разногласия (включая внедоговорные иски, споры или разногласия), возникающие из-за или в связи с Договором или в связи с предметом Договора должны регулироваться и толковаться в соответствии с законодательством Российской Федерации. Автор (соавторы) Фамилия, имя и должность, паспортные данные Адрес автора для переписки Телефон: E-mail: Подпись автора Дата Соавторы (заполняется каждым соавтором) Фамилия, имя и должность, паспортные данные Адрес автора для переписки Телефон: E-mail: Подпись автора Дата Фамилия, имя и должность, паспортные данные Адрес автора для переписки Телефон: E-mail: Подпись автора Дата Здесь можно добавить авторов От издателя Фамилия, имя и должность Подпись Дата Принято к публикации Подпись Дата Обязательно для подписания автором, ответственным за переписку: Авторы (соавторы) подтверждают, что им неизвестны возможные конфликты интересов, иные чем прямо указаны в рукописи статьи. Авторы подтверждают, что, если в исследовании, описанном в рукописи Произведения, были использованы животные и люди в качестве объектов исследования, то в этом исследовании соблюдались применимые нормы, о чем прямо указано в рукописи. Авторы подтверждают, что если в исследовании, описанном в рукописи Произведения, были использованы люди в качестве объектов исследования, то от них получено письменное информированное согласие, о чем прямо указано в рукописи. Автор для переписки: Фамилия, имя, подпись и дата: Приложение №1 к Договору о передаче авторского права от «____» _____________ 20____ г. Заполняется, если автор предоставил Произведение, подготовленное в порядке служебного задания. г. Москва «____» ________ 20___ г. Наименование работодателя (институт/компания или учреждение) Юридический адрес Контактный телефон Банковские реквизиты «Согласен с условиями настоящего Договора «____» _____________ 20____ г.» Ф. И. О. уполномоченного лица работодателя (правообладателя) Подпись Должность уполномоченного лица работодателя (правообладателя) Печать
Магнитооптика и оптомагнетизм в наноструктурах
Переход от однородных материалов к материалам, структурированным на масштабах меньше длины волны излучения, позволяет управлять взаимодействием света с веществом за счет возбуждения и перестройки различных оптических мод структуры. Описываются новые явления и эффекты, возникающие при взаимодействии света с наноструктурированными магнитными материалами. Наноструктурирование играет важную роль как для магнитооптики (воздействие намагниченности материала на световую волну), приводя к значительному усилению магнитооптических эффектов и даже к появлению новых эффектов, так и для оптомагнетизма (воздействие лазерных импульсов на намагниченность), открывая возможность для трехмерной магнитной записи и возбуждения обменных спиновых волн. Если масштаб структуры становится порядка десятков и даже единиц нанометров, то начинают проявляться квантовые свойства, которые перспективны для использования магнитных наноструктур для квантовых технологий.
Квантовые повторители: текущие разработки и перспективы
Описываются принципы работы квантового повторителя – устройства, предназначенного для распределения запутанных состояний квантовых систем на большие расстояния. Представлен обзор последних достижений в области экспериментальной реализации простейшего его варианта – квантового повторителя первого поколения, а также в области разработки ключевого его компонента – квантовой памяти. Обсуждаются ближайшие и долгосрочные перспективы развития исследований в этой области.
Квантовые вычисления: прогнозы и препятствия
Представлен краткий обзор состояния дел в области квантовых вычислений и обсуждены основные проблемы на пути построения полномасштабных квантовых компьютеров, а также пути их решения.
Широкополосная генерация излучения на суммарных частотах СО-лазера в просветленном и непросветленном кристаллах ZnGeP2
Экспериментально исследована широкополосная генерация излучения на суммарных частотах неселективного СО-лазера с модуляцией добротности резонатора (длительность импульса ~0.3 мкс, частота следования ~90 Гц) в кристаллах ZnGeP2 с просветляющим интерференционным покрытием и без него. Оптическое повреждение непросветленной поверхности кристалла происходило при интенсивности лазерного излучения 0.033 ГВт/см2. В этих же условиях повреждение поверхности кристалла с просветляющим покрытием не наблюдалось. Максимальная эффективность широкополосной генерации суммарных частот СО-лазера в просветленном образце составила 4.8 % и оказалась в два раза выше, чем в непросветленном. Спектральные характеристики излучения на суммарных частотах при использовании просветленного и непросветленного образцов не изменились.
Исследование полупроводникового дискового лазера, излучающего на длине волны 780 нм, на основе гетероструктуры с квантовыми ямами AlxGa1 – xAs/AlyGa1 – yAs при оптической накачке с различной длиной волны излучения
A semiconductor disk laser (SDL) based on the AlxGa1 – x As/AlyGa1 – y As heterostructure emitting at a wavelength near 780 nm was investigated under pumping by a pulsed dye laser with emission wavelengths of 601 and 656 nm. A structure with a built-in Bragg mirror and 10 quantum wells (QW) arranged in depth with a period equal to half the laser emission wavelength in the structure was used. Under pumping with l = 601 nm, a power of 9.3 W was achieved at a wavelength of 782 nm with a differential efficiency of 12%. Under pumping with l = 656 nm, the differential efficiency remained virtually unchanged, although the pump absorption in depth was more uniform. These results are compared with those obtained previously with laser pumping at 450 and 532 nm wavelengths, as well as with electron beam pumping. It is concluded that the distribution of nonequilibrium carriers over the QW is largely determined by their diffusion length, which in this structure is approximately 1 μm.
Металлодиэлектрические зеркальные покрытия для квантовых каскадных лазеров с длиной волны излучения 4 – 5 мкм
Представлены результаты сравнения металлодиэлектрических зеркальных покрытий для квантовых каскадных лазеров (ККЛ) среднего ИК диапазона. Изготовлены образцы ККЛ с оптическими покрытиями Al2O3 – Ti – Au и SiO2 – Ti – Au и изучены их характеристики. Показано, что использование металлодиэлектрических зеркальных покрытий позволяет увеличиnь выходную оптическую мощность приборов до 93 % и снизить их пороговые токи в 1.25 раза.
Высокоэффективная генерация третьей гармоники в среде с квадратичной и кубичной нелинейностями в результате каскадной генерации второй гармоники
A new highly efficient method for tripling the frequency of optical waves is proposed based on cascade second-harmonic generation in a medium with quadratic susceptibility taking into account the cubic response of the medium. The interactions of the fundamental, second, and third harmonic waves occurred at a large phase detuning between the fundamental and second harmonic waves. In a medium with only quadratic susceptibility, this resulted in a response of the medium similar to the response inherent in a medium with cubic nonlinearity, the sign of which is determined by the sign of the above-mentioned phase detuning. The process of wave interaction is considered theoretically based on the multiscale method. Without using the specified field approximation, the modes of frequency conversion, intensity and phase evolution of interacting waves are analyzed without taking into account their second-order dispersion and diffraction. A bistable mode of frequency tripling, as well as a mode of complete suppression of wave generation at the tripled frequency and a mode of suppression of the Kerr effect are discovered. Computer simulation has shown the possibility of pumping 98.5% of the incident wave energy into the third harmonic. A simpler and more physically visual (compared to the multi-scale method) method for analyzing cascade processes with a large phase mismatch between a pair of interacting waves is also proposed.
Волоконный ВКР-лазер с длиной волны 1.48 мкм для сверхбыстрого отогрева криоконсервированных микрообъектов
Продемонстрирован каскадный ВКР-лазер на основе фосфосиликатного волокна с длиной волны 1475 нм и миллисекундными импульсами с энергией 8.5 мДж, предназначенный для сверхбыстрого лазерного отогрева витрифицированных микроскопических образцов с линейным размером ~100 мкм, к которым относятся преимплантационные эмбрионы. Накачка лазера осуществляется иттербиевым волоконным лазером с импульсным режимом работы, который задается модуляцией тока лазерных диодов. Рассмотрены спектрально-мощностные и временные характеристики излучения. Максимальная мощность ВКР-генерации на центрах P2O5 ограничивается конкурирующим процессом рассеяния на центрах SiO2 в фосфосиликатном волокне.
Мощные линейки лазерных диодов на основе квантоворазмерных гетероструктур (Al)GaAs/AlGaAs/GaAs и GaAsP/GaInP/GaAs
Представлены теоретические и экспериментальные результаты сравнения мощных лазерных линеек спектрального диапазона 800 – 810 нм, изготовленных на основе гетероструктур (Al)GaAs/AlGaAs и GaAsP/GaInP. Лучшие результаты были продемонстрированы для линеек на основе гетероструктур GaAsP/GaInP. Максимальные значения выходной оптической мощности лазерных линеек длиной 1 см в квазинепрерывном режиме накачки достигали 370 – 380 Вт. Обсуждается возможная причина различия выходных мощностей линеек на основе исследуемых систем материалов и приведены способы дальнейшего увеличения мощности излучения.
Компактные монохроматоры высокого разрешения на область длин волн 110 – 160 Å
Рассмотрены монохроматоры, рассчитанные на работу с «точечным» лазерно-плазменным источником мягкого рентгеновского излучения и предназначенные для характеризации зеркал и других рентгенооптических элементов, в том числе многослойной рентгеновской оптики. Рассчитаны три компактных (~0.6 м) монохроматора высокого разрешения: схема Хеттрика – Андервуда с плоской VLS-решеткой для диапазона 110 – 160 Å, одноэлементный монохроматор с транслируемой плоской VLS-решеткой (120 – 155 Å) и одноэлементный монохроматор с классической сферической решеткой Роуланда (110 – 160 Å). Спектральное разрешение схем оценивалось методом численной трассировки лучей. Возможности этих монохроматоров сопоставляются с возможностями монохроматоров, выполненных по трехэлементной схеме Черни – Тёрнера. В качестве сравнительного критерия использовался фактор «пропускная способность» при условии достаточно высокой (условно l/dl ~ 500 или более) спектральной разрешающей способности.