Высокочистые материалы и элементы волоконной оптики и лазерной техники

Технологии фотоники в Республике Мордовия

В Мордовии  создана инфраструктура технологий фотоники:

  • действует инновационный территориальный кластер «Светотехника и оптоэлектронное приборостроение“. В его состав входят высокотехнологичные предприятия, использующие технологии фотоники, в том числе — первое российское промышленное предприятие по производству оптического волокна (АО «Оптиковолоконные системы»).
  • фотоника — одно из основных направлений деятельности  АУ «Технопарк Мордовии».
  • в Институте физики и химии функционируют  научно-образовательные центры  (НОЦ):
    — «Высокочистые материалы  и элементы волоконной оптики и лазерной техники»
    — «Физика современных твердотельных и волоконных лазеров»

 

 

НОЦ «Высокочистые материалы и элементы волоконной оптики и лазерной техники»

Направления деятельности:

  • Научные исследования в области волоконной оптики и лазерного материаловедения.
  • Целевая подготовка специалистов в сфере оптических технологий.
  • Подготовка научно-педагогических кадров высшей квалификации.

Научные руководители НОЦ:
Научный руководитель  Научного центра волоконной оптики  РАН академик Е.М. Дианов,
Директор Научного центра лазерных материалов и технологий  Института общей физики РАН им.А.М.Прохорова академик В.В. Осико.

Организации-партнеры:

  • Научный центр волоконной оптики РАН (НЦВО РАН)
  • Институт химии высокочистых веществ РАН (ИХВВ РАН)
  • Научный центр лазерных материалов и технологий Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН (НЦЛМТ ИОФ РАН)

Научная деятельность НОЦ
Основная задача НОЦ — создание новых оптических материалов, перспективных  для разработки на их основе новых приборов и устройств фотоники, обладающих уникальными техническими характеристиками.
На базе НОЦ разрабатываются новые технологии синтеза оптических стекол для получения на их основе активных волоконных световодов, применяемых в волоконных лазерах и оптических усилителях.

 

Результаты деятельности НОЦ:

Образовательная деятельность:

Таблица 1. Квалификационные работы студентов ИФХ, выполненные в НОЦ «Высокочистые материалы и элементы волоконной оптики и лазерной техники»: 

Ф.И.О. Год выпуска Тема квалификационной работы Научный руководитель
1. Танякин Д. 2010 Синтез и исследование физических свойств стеклокристаллических материалов, легированных ионами редкоземельных и переходных металлов, на основе SiO2-Ga2O3-K2O. Дианов Е.М.

Нищев К.Н.

2. Глушкин С. . 2010 Синтез и исследование физических свойств алюмо-и фосфоро-силикатных оптических стекол, активированных висмутом. Дианов Е.М.

Нищев К.Н.

4. Панкратов М. 2010 Синтез и исследование физических свойств стеклокристаллических материалов для волоконной оптики на германатной основе. Дианов Е.М.

Нищев К.Н.

5. Чуйкин В. 2011 Синтез и исследование физических свойств стеклокристаллических  материалов  на основе бариево-литиевого стекла, активированного ионами  переходных металлов. Дианов Е.М.

Нищев К.Н.

6. Лазарев А. 2011 Спектроскопия КР и люминесценции наночастиц кремния в кварцевых  волоконных световодах. Дианов Е.М.

Нищев К.Н.

7. Голубьев М.А. 2011 Разработка технологии синтеза оптических стекол для получения наноструктурированных волоконных световодов Дианов Е.М.

Нищев К.Н.

8. Панов А.А. 2011 Синтез и исследование физических свойств оптических стекол, активированных

ионами гольмия.

 

Дианов Е.М.

Нищев К.Н.

9. Ерин Д.Ю. 2012 Синтез и исследование  спектрально-люминесцентных свойств висмутсодержащих оптических стекол Дианов Е.М.

Нищев К.Н.

10. Кашайкин П.Ф. 2012 Синтез и исследование спектрально-люминесцентных свойств оптических стекол, активированных никелем Дианов Е.М.

Нищев К.Н.

11. Вилкова М.В. 2013 Применение методов сканирующей зондовой микроскопии для исследования структуры волоконных световодов Нищев К.Н.
12. Заикин А.И. 2013 Исследование микроструктуры активированных оптических стекол методами малоугловой рентгеновской дифрактометрии Нищев К.Н.
13. Волков И.А. 2013 Исследование оптических характеристик

активных волоконных световодов

Дианов Е.М.

Нищев К.Н.

14. Буралкин М.В. 2014 Расчет оптических потерь, связанных с нестабильностью диаметра сердцевины волоконного световода. Дианов Е.М.

Нищев К.Н.

15. Чернов А. С. 2015 Физико-химические основы получения заготовок волоконных световодов с сердцевиной на основе кварцевого стекла, легированного Ga и Bi Нищев К.Н.,

к.х.н., с.н.с.

Умников А.А.

ННГУ им. Н.И.Лобачевского

16. Юдов Д. И. 2015 Исследование показателей преломления стекол на основе TeO2 Нищев К.Н.,

к.х.н., с.н.с.

Дорофеев В.В.

ННГУ им. Н.И.Лобачевского

17. Кадушин М. 2015 Физико-химические основы получения заготовок волоконных световодов   на основе фосфороборосиликатных стекол, легированных Bi Нищев К.Н.

к.х.н., с.н.с.  Лаптев А.Ю.

ННГУ им. Н.И.Лобачевского

18. Рожаев Д.И. 2016 Синтез и исследование теплофизических и спектрально-люминесцентных свойств висмутсодержащих оптических стекол. Дианов Е.М.

Нищев К.Н.

19. Мишаков

А. Н.

2016 Исследование влияния концентрации

церия на электропроводность висмутосодержащих стекол

К.ф.-м.н., доцент Саврасов К.В.
20. Лобанов А.А. 2016 Магнитные свойства висмутосодержащих стекол К.ф.-м.н., доцент Саврасов К.В.

Научно-исследовательская  деятельность:

Список публикаций  НОЦ:

Научные статьи:

1. Velmiskin V.V., Mishkin V.P. , Egorova O.N. , Nishchev K.N., Semjonov S.L. Active material for fiber core made by powder-in-tube method: subsequent homogenization by means of stack-and-draw technique. Proceedings of SPIE Photonics Europe Соnfегеnсе 17 — 19 Арril 2012, Brussels Belgium, Vol. 8426 «Micro-structured and Specialty Optical Fibres», ISBN: 9780819491183.

2. Вельмискин В.В., Егорова О.Н., Мишкин В.П., Нищев К.Н., Семёнов С.Л. Получение активного материала для волоконных лазеров и усилителей путём спекания порошков оксидов, Электронный журнал «Исследовано в России»,  3, 10-14, 2012. http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2012/003.pdf.

3. I.A.Bufetov, E.G.Firstova, V.F.Khopin, V.V.Vel’miskin, S.V.Firstov, K.N.Nishchev, A.N.Guryanov, E.M.Dianov. “UV energy levels of Bismuth luminescent centers in Bi-doped v-SiO2 and v-GeO2 optical fibers”, Europhoton 2012 Conference, Sweden, August 26-31, 2012

4. A. A. Pynenkov, S. V. Firstov, A. A. Panov, E .G. Firstova, K. N. Nishchev, I. A. Bufetov, E. Dianov. IR luminescence in bismuth-doped germanate glasses and fibres. Quantum electronics , 2013, 43 (2), 174–176.

5. A. L. Tomashuk, M.Yu. Salgansky, P.F. Kashaykin, V.F. Khopin, A.I. Sultangulova, K.N. Nishchev, S.E.Borisovsky, A.N. Guryanov, E.M. Dianov.  Enhanced Radiation Resistance of Silica Optical Fibers Fabricated in High O2 Excess Conditions . Journal Lightwave Technology , 2013.

6. А.А.Пыненков, С.В.Фирстов, А.А.Панов, Е.Г.Фирстова, К.Н.Нищев, И.А.Буфетов, Е.М.Дианов. ИК люминесценция в легированных висмутом германатных стеклах и волоконных световодах. Квантовая электроника,т.43, №2, 2013. с.174-176.

7. Egorova, O.N.aAstapovich, M.S.a,Melnikov, L.A.bc,Salganskii, M.Yu.d, Mishkin, V.P.e, Nishchev, K.N.eSemjonov, S.L.a, Dianov, E.M.a Influence of fibre structure and bends on optical cross-talk in multicore fibres. Quantum Electronics, Volume 46, Issue 3, 2016, P.262-266

8. Нищев К.Н., Панов А.А., Заикин А.И. Синтез, структура и спектрально-люминесцентные свойства магний-алюмосиликатной стеклокерамики, активированной ионами никеля. Известия вузов. Поволжский регион. Физико-математические науки. №1,2014. С.

9. V. A. Kamynin, I. A. Volkov, K .N. Nishchev, V. M. Paramonov, A. S. Kurkov . Transformation of the supercontinuum spectra by the Ho-doped fiber amplifier. Laser Physics Letters (Impact Factor: 7.71),vol.2. № 3, 2014.

10. Alexander L. Tomashuk, Mikhail Yu. Salgansky, Pavel F. Kashaykin, Vladimir F. Khopin,Albina I. Sultangulova, Konstantin N. Nishchev, Sergey E. Borisovsky, Alexey N. Guryanov, and Evgeny M. Dianov. Enhanced Radiation Resistance of Silica Optical Fibers Fabricated in High O2 Excess Conditions. Journal of Lightwave Technology, vol.32., No.2, January 15, 2014.

11. А.А. Пыненков, К.Н. Нищев, С.В. Фирстов, А.П.Сивко. Исследование влияния окислительно-восстановительных условий синтеза на спектрально-люминесцентные свойства германатных стекол, активированных ионами висмута. Физика и химия стекла.2014 . №1,С.

12.E. G. Firstova, I. A. Bufetov, V. F. Khopin, V. V. Vel’miskin, S. V. Firstov, G. A. Bufetova, K. N. Nishchev, A. N. Gur’yanov and E. M. Dianov “Luminescence properties of IR-emitting bismuth centres in SiO2-based glasses in the UV to near-IR spectral region” Quantum Electron. 45, 59 (2015)

13.A. A. Pynenkov, K. N. Nishchev, S. V. Firstov, and A. P. Sivko, Influence of redox synthesis conditions on the spectral and luminescent properties of germanate glass activated by bismuth ions, Glass Physics and Chemistry, 2015, Vol. 41, No. 1, pp. 109–112

14.Sergei Firstov, Sergey Alyshev, Vladimir Khopin, Mikhail Melkumov, Alexey Guryanov, and Evgeny Dianov, Photobleaching effect in bismuth-doped germanosilicate fibers, Opt. Express 23, 19226-19233 (2015)

15.Kashaykin P.F.Tomashuk A.L.,Salgansky M.Y., Abramov A.N., Nishchev K.N., Guryanov A.N.Dianov E.M. Radiation-Induced Attenuation in Silica Optical Fibers Fabricated in High O2 Excess ConditionsJournal of Lightwave Technology , Vol.33, № 9, 7024900, 2015. pp.1788-1793. (Scopus). Impact Factor: 2,965

16.Pynenkov A.A.,Nishchev K.N., Firstov S.V.,Sivko A.P. Influence of redox synthesis conditionson the spectral and luminescent properties of germanate glass activated by bismuth ions. Glass Physics and Chemistry, Vol.41, № 1, 2015. pp.108-111. (Scopus) Impact Factor: 0,301

17.Firstova E.G.Bufetov I.A.,Khopin V.F., Vel”miskin V.V.,Firstov S.V.,Bufetova G.A., Nishchev K.N., Gur’yanov A.N.,Dianov E.M. Luminescence properties of IR-emitting bismuth centres in SiO2-based glasses in the UV to near-IR spectral region .Quantum Electronics, Vol.45, № 1, 2015.pp.59-65. (Scopus) Impact Factor: 0,985

18.K.N. Nishchev, M.A. Golub’ev, Yu.V. Maksimov, V.I. Beglov, V. M. Kyashkin, A. А. Panov. Structural changes in iron-cobalt oxide nanosystems. Technical Physics, Vol.60, №5, 2015. pp. 695-99.(Scopus). Impact Factor: 0,460

19.S.L.Semenov,D.A.Sapozhnikov,D.Yu.Erin,O.N.Zabegaeva,I.A.Kushtavkina,  K.N.Nishchev,Ya.S.Vygodskii, E.M.Dianov. High-temperature polyimide coating for optical fibres. Quantum Electronics, Vol. 45, № 4, 2015.pp.330-332.(Scopus).Impact Factor: 0,985

20. Kamynin, V.A.Bednyakova, A.E.Fedoruk, M.P.Volkov, I.A.Nishchev, K.N.Kurkov, A.S. Supercontinuum generation beyond 2 m in GeO2fiber: Comparison of nano- and femtosecond pumping. Laser Physics Letters, Vol.12, №6, 065101,2015. (Scopus).Impact Factor: 2,458

21.Kashaykin P.F., Tomashuk A.L., Salgansky M.Y. ,Abramov  A.N., Iskhakova L.D., Lobanov N.S.,  Nishchev K.N., Guryanov  A.N. , Dianov E.M. Silica optical fibers with high oxygen excess in the core: a new type of radiation-resistant fiber. Conference on Micro-Structured and Specialty Optical Fibres. Prague, CZECH REPUBLIC. APR 15-16, 2015. Proceedings of SPIE, Vol. 9507, Article № 950705. 2015. ISBN: 978-1-62841-628-2. Accession  №: WOS:000356703700004  (Web of Science).

22.Fedorov, P.P.Luginina, A.A.,Ermakova, J.A., (…), Pynenkov, A.A.Nishchev, K.N. .Preparation of nanodispersed fluorite-type Sr1−xRxF2+x (R = Er, Yb, Ho) phases from citrate solutions. 2017 Journal of Fluorine Chemistry.

Публикации в материалах конференций :

1.Нищев К.Н., Голубьев М.А., Смирнов С.А., Беглов В.И., Килейников Г.И., Зорина Т.М., Сивко А.П., Саврасов К.В. Синтез и оптические свойства силикатных и германатных стекол, активированных ионами РЗЭ. XXXVIII Огаревские чтения: материалы конференции, 2010 – с.208.

2. К.Н.Нищев, С.А.Смирнов, Д.А. Танякин. Синтез и исследование физических свойств галлий-содержащей стеклокерамики, легированной никелем./ Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физиче­ские свойства и применение: Сб. тр. 9-й Всерос. конф. с элементами науч. шк. для молодежи. Саранск, 5– 8 окт. 2010 г. / Редкол.: К. Н. Нищев (отв. ред.) и др. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010.с.144-146.

3. С.В.Глушкин,К.Н.Нищев, С.А.Смирнов, В.А.Юдин./ Синтез и исследование физических свойств алюмо-силикатных оптических стекол, активированных висмутом.Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физиче­ские свойства и применение: Сб. тр. 9-й Всерос. конф. с элементами науч. шк. для молодежи. Саранск, 5– 8 окт. 2010 г. / Редкол.: К. Н. Нищев (отв. ред.) и др. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010.с.147-148.

4. К.Н.Нищев,М.С.Панкратов, С.А.Смирнов. Оптические и магнитные свойства литиево-германатных стекол, легированных хромом. ./ Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физиче­ские свойства и применение: Сб. тр. 9-й Всерос. конф. с элементами науч. шк. для молодежи. Саранск, 5– 8 окт. 2010 г. / Редкол.: К. Н. Нищев (отв. ред.) и др. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010.с.146.

5. Д.Ю.Ерин,П.А.Кашайкин,К.Н.Нищев,А.П.Сивко, С.А.Смирнов, В.И.Чуйкин.Оптические и магнитные свойства барий-литиевой стеклокерамики, активированной ионами переходных металлов./ Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физиче­ские свойства и применение: Сб. тр. 9-й Всерос. конф. с элементами науч. шк. для молодежи. Саранск, 5– 8 окт. 2010 г.  / Редкол.:   К. Н. Нищев (отв. ред.) и др. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2010.с.142-143.

6. K.N. Nishchev, A.A. Panov, A.I. Zaikin. The small-angle X-ray scattering study of Ni2+-doped gallium-containing magnesium-aluminum-silicate glasses. Физика и технологии тонких пленок и наносистем. Материалы XIV Международной конференции. / Под ред. проф Фрейка Д.М.-Ивано-Франковск: Изд-во Прикарпатского национального университета им. Василия Стефаника, 2013, с.408.

7. К.Н. Нищев, А.А. Панов, А.И. Заикин. Исследование наноструктуры магний-алюмосиликатной стеклокерамики, активированной никелем, методом малоуглового рентгеновского рассеяния. «Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение». Сб. тр. 12-й Междунар. науч. конф.-шк., Саранск, 1-4 окт. 2013 г., / Редкол.: К. Н. Нищев (отв.ред.) и др .- Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2013.-с.25.

8. И.А. Волков, К.Н. Нищев, А.С. Курков. Измерение оптических характеристик волоконных световодов, активированных Yb3+, Tm3+, Er3+, Ho3+ . «Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение». Сб. тр. 12-й Междунар. науч. конф.-шк., Саранск, 1-4 окт. 2013 г., / Редкол.: К. Н. Нищев (отв.ред.) и др .- Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2013.-с.71.

9. А.А. Пыненков, К.Н.Нищев, С.В. Фирстов . Синтез и исследование спектрально-люминесцентных свойств германатных стекол, активированных ионами висмута.

10. «Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение». Сб. тр. 12-й  Междунар. науч. конф.-шк., Саранск, 1-4 окт. 2013 г., / Редкол.: К. Н. Нищев (отв.ред.) и др .- Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2013.-с.62.

11. M.В. Вилкова, В.В. Дорофеев , А.Ф. Косолапов, В.П. Мишкин, К.Н. Нищев, Е.Н. Ускова .Применение методов методов атомно-силовой микроскопии и селективного химического травления для исследования микроструктуры теллуритных волоконных световодов. «Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение». Сб. тр. 12-й Междунар. науч. конф.-шк., Саранск, 1-4 окт. 2013 г., / Редкол.: К. Н. Нищев (отв.ред.) и др .- Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2013.-с.72.

12. П.Ф. Кашайкин, М.Ю. Салганский, А.Л. Томашук, А.Н. Абрамов, В.Ф. Хопин, А.Н. Гурьянов, К.Н. Нищев, Е.М. Дианов. Радиационно-стойкие световоды, изготовленные методом MCVD. «Материалы нано-, микро-, оптоэлектроники и волоконной оптики: физические свойства и применение». Сб. тр. 12-й Междунар. науч. конф.-шк., Саранск, 1-4 окт. 2013 г., / Редкол.: К. Н. Нищев (отв.ред.) и др .- Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2013.-с.66.