Фундаментальные основы лазерных технологий, включая обработку и модификацию материалов, оптическую информатику, связь, навигацию и медицину
|
Установлено, что в изображениях мутных сред, получаемых методом оптической когерентной томографии, присутствует пространственный шум со специфическими свойствами («теневой» шум), который несет информацию о флуктуациях оптических характеристик среды. Этот шум возникает в результате затенения заданного слоя среды находящимися перед ним трехмерными неоднородностями показателей поглощения и рассеяния. Разработана теория теневого шума и выявлены признаки, по которым его можно отличать от шумов другой природы.
Проанализирована криптографическая стойкость квантового протокола распределения ключей с фазово-временным кодированием для случая не строго однофотонного источника и канала связи с потерями.
Разработан высокочувствительный метод неинвазивной регистрации магнитных наночастиц (МН) в живом организме экспериментальных животных, а также создан прототип прибора с выносным индукционным зондом, позволяющим регистрировать по нелинейному перемагничиванию менее 1 мкг МН на глубине до 20 мм в живом организме. Показано, что магнитные наночастицы в сочетании с разработанным методом их детекции могут успешно заменить традиционные радиоактивные и флуоресцентные метки в целом ряде направлений биомедицинских исследований.
Разработан и внедрен в клиническую практику лазерный хирургический комплекс «Лазурит», с параметрами излучения позволяющими использовать его как для разрушения камней любой локализации в организме человека. так и для выполнения оперативных вмешательств на мягких тканей. Разработаны и получены разрешения на применение медицинских технологий лазерного лечения камней мочевой системы и структуры уретры. Сделаны успешные онкологические операции на кровонаполненных органах.
Разработана лазерная фемтосекундная система для проведения операций на роговице глаза. Разрез осуществляется сфокусированными импульсами фемтосекундного лазера на длине волны 1040 нм. На лазерной фемто секундной системе осуществлены резы роговицы с толщиной от 50 до 150 мкм и с точностью реза +/- 10 мкм.
Впервые созданы волоконные лазеры на основе активных кварцевых волоконных световодов, легированных висмутом, генерирующие оптическое излучение в новом спектральном диапазоне 1300 – 1520 нм, освоение которого позволит более, чем на порядок увеличить пропускную способность волоконных линий связи.
ФТИ, ИПФ, ИФТТ, ИК, ИОФАН, НЦВО.
Разработана многоканальная адаптивная измерительная система, обеспечивающая одновременное детектирование нескольких сверхмалых физических величин, характеризующих состояние исследуемых объектов в условиях неконтролируемых воздействий внешних факторов, в частности, устойчиво детектировать их перемещения в диапазоне от 30 пм до 110 нм.
ИАПУ ДВО РАН.
Экспериментально исследованы лазероиндуцированные гидродинамические эффекты, возникающие в межпозвонковых дисках под действием лазерного излучения с длиной волны 0,97 мкм. Показано, что лазероиндуцированная парогазовая динамика при мощности лазерного излучения в диапазоне 3 -5 Вт приводит к радикальному снижению плотности грыжевого выпячивания и обуславливает запуск клеточного механизма реконструкции межпозвонкового диска.
ТОИ ДВО РАН.
|
|
|
Современные проблемы радиофизики и акустики, в том числе фундаментальные основы радиофизических и акустических методов связи, локации и диагностики, изучение нелинейных волновых явлений
|
Создана система активного радиовидения СВЧ диапазона, позволяющая, в отличие от существующих систем, получать двумерные изображения объектов в реальном времени (с частотой десятки кадров в секунду). В качестве двумерного быстродействующего сенсора использован плоский слой плазмы Cs-Xe разряда. С частотой следования кадров 12,5 Гц получены теневые радиоизображения объектов, освещаемых импульсным СВЧ излучением восьми миллиметрового диапазона длин волн невысокой интенсивности (средняя интенсивность порядка 1 мВт/см2). Экспериментально показано, что данный метод радиовидения может применяться для регистрации динамических процессов, а также для оперативного обнаружения скрытых предметов.
Выполнено численное исследование образования волн аномально большой амплитуды ("волн-убийц") на поверхности бесконечно глубокой жидкости. Проведено сравнение точной модели с приближенной, а именно с моделью нелинейного уравнения Шредингера. Исследованы пределы применимости уравнения Шредингера при описании образования "волн-убийц".
Рассмотрено распространение уединённых волн в Брэгговской решётке, сформированной периодическим массивом тонких наноструктурированных диэлектрических плёнок. Выведена система уравнений типа Максвелла-Даффинга, описывающая распространение прямой и обратной волн в такой решётке. Найдены и проанализированы точные решения в виде уединённых волн.
Показана возможность использования поляризационного эффекта рассеяния сплющенных падающих капель дождя для диагностики осадков из космоса при СВЧ-радиометрическом зондировании в миллиметровом диапазоне волн с высоким пространственным разрешением (меньше 1 км), которое может быть достигнуто с помощью интерферометра с синтезированной апертурой.
ИЗМИРАН, ИПФ,ИФТТ, ИФМ, ИК, ИТФ, ИРЭ.
Разработаны основы обобщенной теории нормальных волн в неоднородных и нерегулярных волноводах. На примере клиновидного волновода впервые построено аналитическое продолжение решения через каустическое сечение с непрерывной трансформацией пары нормальных волн вещественного спектра, регулярной и обобщенной, в пару вытекающих нормальных волн комплексного спектра.
Представлена аппаратная реализация корреляционного метода точной регистрации момента прихода гидроакустических шумоподобных сигналов в реальном масштабе времени для использования в многоканальных системах телеметрии и навигации автономных подводных аппаратов. Разработан макет микропроцессорной системы передачи сигналов подводных изображений на основе технологии FPGA.
ИПМТ ДВО РАН.
Разработана новая технология диагностики состояния водолаза в условиях погружения на основе комбинированной радиопроводной системы телеметрии через страховочный буй. Изготовлен действующий макет, состоящий из размещаемых внутри водолазного костюма датчика трахеальных шумов дыхания, ЭКГ-электродов с кардиоусилителем, аналого-цифрового преобразователя с герметичным кабельным выводом к USB порту портативного компьютера, первичной обработки комбинированной радиопроводной системы связи через страховочный буй с использованием компьютерной технологии WiFi и программного обеспечения для считывания и регистрации дыхательных шумов и ЭКГ в реальном масштабе времени программу удаленного доступа к этим данным по радиосети WiFi с компьютера руководителя спусками, программу оценки продолжительности шумов форсированного выдоха и частоты сердечных сокращений в режиме постобработки. Показана возможность контроля дыхательных шумов и пульса в условиях погружения при удалении водолаза от страховочного буя на 21 м. При этом устойчивая радиосвязь между страховочным буем и компьютером руководителя спусками обеспечивалась на дальностях до 250 м.
ТОИ ДВО РАН.
Создан ряд действующих образцов станций для мониторинга гидрофизических параметров морских акваторий, оценки и охраны биологических ресурсов. Разработаны методы и созданы средства акустического мониторинга окраинных морей и шельфовых зон океана. Разработаны методы дистанционной диагностики экологического состояния природных водоемов и земных покровов в регионах с высокой антропогенной нагрузкой, акустического мониторинга глубокого океана и окраинных морей, в том числе в интересах промышленного освоения шельфовых зон. Проводятся разработки в области средств обнаружения и локации в океане. Создана теоретическая модель и программы расчета сейсмоакустического поля с учетом неоднородностей границ и среды распространения сейсмоакустического сигнала от природных источников на основе анализа числа сейсмических толчков (предвестников).
СКБ САМИ ДВО РАН.
|
|
