https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/issue/feedОптика и спектроскопия2024-03-05T16:04:22+03:00Optics and Spectroscopyos@journals.ioffe.ruOpen Journal Systems<p>В журнале публикуются оригинальные и обзорные статьи из различных областей современной оптики и спектроскопии в диапазоне от радиоволн до рентгеновских лучей. Тематика журнала охватывает проблемы теоретической и экспериментальной спектроскопии атомов, молекул и конденсированного состояния, физики и техники лазеров, взаимодействия лазерного излучения с веществом, нанооптики, оптики фемтосекундных и предельно коротких оптических импульсов, нелинейной и квантовой оптики, физической и геометрической оптики, голографии и физических принципов построения оптических приборов, волоконной оптики, фотоники и оптоинформационных технологий, математического моделирования оптических явлений. Журнал является рецензируемым. Переводная версии журнала, "Optics and Spectroscopy" , входит в системы Web of Science, Scopus и в другие базы данных. Периодичность выхода в свет -- один выпуск в месяц.</p>https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5351ОПТИЧЕСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ПЛАЗМЫ КСЕНОНОВОГО РАЗРЯДА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ: СПЕКТРАЛЬНЫЕ, ИНТЕГРАЛЬНЫЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ2024-03-05T16:04:20+03:00Николай Александрович Тимофеевniktimof@yandex.ru<p>Исследуется короткодуговой ксеноновый разряд высокого (сверхвысокого) давления с катодом из торированного вольфрама, что является причиной присутствия атомов тория в разрядном промежутке. Рассматривается одномерная задача – разряд между двумя бесконечными плоскостями. На основе ранее построенной модели рассчитано интегральное по объему оптическое излучение плазмы, в которое дают вклад как процессы, связанные с атомами и ионами ксенона, так и связанные с атомами и ионами тория. Получены распределения излучения вдоль оси разряда, включая спектральные распределения, в широком диапазоне изменения разрядных условий, а также эффективность генерации оптического излучения в разных спектральных диапазонах. Показано, что присутствие атомов тория в плазме сильно влияет на оптические характеристики плазмы, в том числе на распределение излучения тория и ксенона вдоль оси разряда. При этом его суммарное значение и распределение по длине разряда изменяется сравнительно слабо, что в значительной степени связано с геометрией задачи и высокой эффективностью преобразования электрической энергии в оптическое излучение исследуемого дугового ксенонового разряда высокого давления.</p>2024-03-03T14:39:39+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5826Кривые потенциальной энергии низколежащих состояний молекулы CN с учетом релятивистских и квантовоэлектродинамических поправок2024-03-05T16:04:20+03:00Никита Константинович Дулаевst069071@student.spbu.ruИлья Игоревич Тупицынi.tupitsyn@spbu.ruДаниил Павлович Усовst054876@student.spbu.ruЮрий Сергеевич Кожедубy.kozhedub@spbu.ruАнтон Михайлович Рыжковst054892@student.spbu.ruИгорь Михайлович Савельевst040493@student.spbu.ruВладимир Моисеевич Шабаевv.shabaev@spbu.ru<p>Методом многоссылочного конфигурационного взаимодействия в базисе орбиталей Дирака-Фока-Штурма выполнен полностью релятивистский расчет из первых принципов кривых потенциальной энергии низколежащих X<sup>2</sup>Σ<sup>+</sup><sub>1/2</sub> и A<sup>2</sup>П<sub>1/2</sub> состояний молекулы CN в области межъядерных расстояний 0.8--8.0 Å. С помощью метода модельного оператора лэмбовского сдвига также рассчитаны квантовоэлектродинамические поправки к полной энергии молекулы для данных состояний. Рассмотрен вклад квантовоэлектродинамических поправок в величину равновесного межъядерного расстояния R<sup>e</sup><sub>AB</sub>, энергию диссоциации D<sub>e</sub> и колебательную константу ω<sub>e</sub> основного состояния молекулы CN.</p>2024-03-03T17:53:04+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5033Interrelation of the structure and spectral-generation properties of coumarins - benzopyrylium derivatives2024-03-05T16:04:20+03:00Славамир Степанович Ануфрикanufrick@grsu.by<p>Исследованы спектральные и генерационные параметры новых кумаринов – производных бензопирилия в этаноле и ацетонитриле при когерентном возбуждении. Показано, что данные соединения являются бихромофорами. На основе квантово-химических расчетов установлено, что для всех исследованных соединений основное состояние (S<sub>0</sub>) характеризуются практически плоской конформацией ароматической части их молекул. В тоже время для первого возбужденного состояния (S<sub>1</sub>) характерным является поворот перилиевого фрагмента на определенный торсионный угол. Определены пространственная ориентация молекулярных орбиталей структурных элементов исследуемых молекул, дипольные моменты и силы осцилляторов электронного перехода S<sub>1</sub>→S<sub>0</sub>. Установлена взаимосвязь данных параметров со спектральными и генерационными характеристиками. Показано, что природа заместителей в 6-м и 7-м положениях кумариновой основы и ядра бензопирилия определяет их генерационные свойства. Получена генерация в спектральной области 715–740 nm на красителях кумаринового класса.</p>2024-03-03T17:54:46+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5187Cравнительный анализ спектров поглощения света в пленках дифталоцианина лютеция в зависимости от подложки2024-03-05T16:04:21+03:00Сергей Расмагинrasmas123@yandex.ru<p>Были созданы пленки дифталоцианина лютеция на различных подложках методом вакуумного напыления. Провели измерения спектров поглощения света и поверхностных сопротивлений в полученных пленках. Был проведен сравнительный анализ спектров поглощения света и сопротивлений различных пленок дифталоцианина лютеция. Выяснили влияние подложек на спектры поглощения света в пленках дифталоцианина лютеция. Полученные результаты можно использовать для рассмотрения возможного создания газового сенсора на основе пленок дифталоцианина лютеция на органических и неорганических подложках. </p>2024-03-03T18:01:11+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5426Измерение спектра люминесценции одиночного кластера полупроводниковых нанопластинок в радиочастотной ловушке2024-03-05T16:04:21+03:00Вадим Витальевич Рыбинvadi.rybin@gmail.comСемён Сергеевич Рудыйsemyonrudiy@gmail.comДарина Игоревна Клименкоohiko27@gmail.comАндрей Витальевич Ивановavivanoff@mail.ruДмитрий Павлович Щербининshcherbinin.dmitrij@gmail.com<p>В работе исследуется люминесценцентный отклик микрокластеров нанопластинок CdSe локализованных в радиочастотной ловушке. Проводится сравнение спектров люминесценции стокового раствора нанопластинок, их микрокластеров на стеклянной подложке и в радиочастотной ловушке. Показано красное смещение и уширение экситонной полосы люминесценции, а также формирование дополнительных полос люминесценции в длинноволновой области спектра в результате агрегации нанопластинок. Спектры микрокластеров, локализованных в радиочастотной ловушке, характеризуются более выраженным красным смещением и уширением основной полосы, а так же увеличением относительного вклада длинноволновых полос люминесценции в спектральный отклик. Приводится обсуждение возможных механизмов, приводящих к модификации спектров люминесценции микрокластеров нанопластинок.</p>2024-03-04T00:16:27+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5556STRUCTURE OF OXYGEN CENTERS IN LITHIUM FLUORIDE WITH METAL IMPURITIES2024-03-05T16:04:21+03:00Владимир Иванович Корепановkorepanov@tpu.ru<p>The work presents the results of the study of luminescence of LiF-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>, LiF-TiO<sub>2</sub> and LiF-WO<sub>3</sub> crystals during photoexcitation in the region of 4.0...6.2 eV (impurity absorption) at temperatures of 80... 300 K. It was established that in LiF with multivalent metal impurities that replace Li<sup>+</sup> ions, two types of luminescence centers are created in the form of pairs of O<sup>2-</sup>-Va<sup>+</sup> ions located in neighboring nodes and O<sup>2-</sup>-Me, which correspond to two luminescence bands 3.1 eV and 2.6 eV.</p> <p>The center O<sup>2-</sup>-Me (Fe, Ti, W) creates absorption bands in the region 4.0...6.2 eV with parameters similar for the same type of bands in crystals with different metals. The number of these bands is determined by the valence of the metal, that is O<sup>2-</sup> the number of ions necessary to compensate for the excess charge of the metal, which are located in the nodes closest to it and form a single complex color center</p>2024-03-04T00:18:46+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5713Излучение Вавилова-Черенкова и катодолюминесценция в алмазе под действием электронов с энергией 5.7 МэВ2024-03-05T16:04:21+03:00Александр Геннадьевич Бураченкоbag@loi.hcei.tsc.ru<p>Исследованы спектральные и кинетические характеристики свечения алмазных образцов с различным примесно-дефектным составом под действием электронов с энергией 5.7 MeV. Излучение Вавилова-Черенкова было получено во всех исследуемых образцах. Установлено различие в спектрах свечения номинально-беспримесных образцов, полученных разными методами синтеза. Определен алмазный образец, подходящий для регистрации излучения Вавилова-Черенкова в широком спектральном диапазоне (УФ и видимый) в условиях низкой плотности тока пучка (десятки nA/cm<sup>2</sup>).</p>2024-03-05T14:23:52+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5776Микрокристаллы флуоресцентного алмаза с NV- центрами для применений в фотонике и cенсорике: идентификационные и фотофизические сигнатуры2024-03-05T16:04:21+03:00Владимир Юрьевич Осиповosipov@mail.ioffe.ru<p>Исследованы синтетические Ib HPHT микрокристаллические алмазы, синтезированные с никель-содержащим катализатором и содержащие специально введенные с использованием облучения высокоэнергетическими электронами флуоресцентные отрицательно-заряженные азот-вакансионные (NV<sup>-</sup>) центры. Показан набор идентификационных сигнатур, соответствующих микрокристаллам алмаза с высокой оптической яркостью и концентрацией NV<sup>-</sup> центров около 4.5 ppm. Сигналы электронного парамагнитного резонанса для примесных атомов азота в нейтральном состоянии и никеля в зарядовом состоянии -1 следуют кюриевскому типу температурной зависимости. Освещение микрокристаллов светом спектрального диапазона 1.38-2.95 eV обнаруживает при T=100 K эффект оптической спиновой поляризации для уровня <em>m</em><sub>s</sub>=0 основного невозбужденного состояния <sup>3</sup>A<sub>2</sub> NV<sup>-</sup> центров.</p>2024-03-05T14:24:22+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/4617Спектральные характеристики свечения пламен угольных частиц на различных этапах зажигания во время и после воздействия лазерных импульсов2024-03-05T16:04:21+03:00Адуев Борис Петровичlesinko-iuxm@yandex.ru<p>В работе представлены результаты измерений спектрально-кинетических характеристик свечения пламен восьми марок каменных углей Кузнецкого угольного бассейна (Россия) в ряду метаморфизма и антрацита во время и после воздействия импульсов неодимового лазера (1064 nm, 120 μs). На первой стадии при значениях критической плотности лазерной энергии <em>H<sub>cr</sub></em><sup>(1)</sup> происходит зажигание реакционно-активных микровыступов на поверхности угольных частиц. Показано, что на второй стадии при достижении критической плотности энергии <em>H<sub>cr</sub></em><sup>(2)</sup> во время импульса излучения происходит воспламенение поверхности угольных частиц и распространение пламени высотой 3 – 4 mm. Форма спектров свечения пламени связана со вкладом нескольких компонентов: горящих углеродных частиц, возбужденных молекул H<sub>2</sub>O<sup>*</sup>, H<sub>2</sub><sup>*</sup> и CO<sup>*</sup>. Наиболее вероятно, что данная стадия связана с термохимическими реакциями в алифатической части макромолекулы угля. На третьей стадии при повышении плотности лазерной энергии до значения <em>H<sub>cr</sub></em><sup>(3)</sup> высота пламени достигает 3 – 4 cm. На расстояниях больше 4 mm от поверхности в спектрах свечения наблюдается один компонент во временном интервале более 1 ms спектр которого описывается формулой Планка. Предполагается, что процессы в частицах угля, происходящие на третьей стадии связаны с зажиганием ароматической части макромолекулы углей.</p>2024-03-05T14:25:50+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5228СОВМЕСТНОЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ КОРОТКИХ ЛАЗЕРНЫХ ИМПУЛЬСОВ В Ʌ-СХЕМЕ ВЫРОЖДЕННЫХ КВАНТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ2024-03-05T16:04:21+03:00Олег Михайлович Паршковoparshkov@mail.ruИрина Александровна Плехановаplehanova.ira2016@yandex.ru<p>Сообщаются выводы теоретического изучения совместного распространения в резонансной среде двух лазерных импульсов с одинаковой входной интенсивностью и формой огибающей. Резонансная среда моделируется Ʌ-схемой неоднородно уширенных квантовых переходов между вырожденными уровнями ,<em> </em>и<em> </em>изотопа <sup>208</sup>Pb. Рассматриваются случаи противоположных и одинаковых направлений круговых поляризаций входных полей. Показано, что процесс распространения импульсов сопровождается перекачкой энергии из высокочастотной компоненты излучения, резонансной переходу между нижним и верхним энергетическими уровнями Ʌ-схемы, в низкочастотную компоненту, резонансную переходу вежду возбуждёнными уровнями и Ʌ-схемы. Высокочастотная компонента в случае различных направлений круговых поляризаций входных импульсов распространяется в среде на значительно большее расстояние, чем при одинаковых направлениях круговых поляризаций этих импульсов. При распространении огибающие интенсивностей импульсов искажаются, причём в случае противоположных круговых поляризаций входных импульсов деформация огибающих заметно меньше, чем при одинаковых направлениях поляризаций этих импульсов. Во всех случаях при распространении импульсов на их задних фронтах возникают цуги коротких субимпульсов значительной интенсивности. В случае противоположных направлений круговых поляризаций входных полей оба излучения сохраняют в среде исходную круговую поляризацию и лишены фазовой модуляции. Однако в случае одинаковых направлений круговых поляризаций входных импульсов их излучения в среде представляют собой эллиптически поляризованные волны с переменным эксцентриситетом эллипса поляризации и наличием фазовой модуляции</p>2024-03-05T14:32:15+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5493Анализ прошедшего через плазму лазерного излучения как метод диагностики лазерной плазмы2024-03-05T16:04:22+03:00Павел Сергеевич Буторинbutorin_ps@mail.ruСергей Георгиевич Калмыковserguei.kalmykov@mail.ioffe.ruАндрей Владимирович Белашовbelashov.andrey.93@gmail.comМаксим Эммануилович Сасинsasin@ffm.ioffe.ruПавел Юрьевич Сердобинцевserdobintsev@rambler.ru<p>Описана методика, позволяющая получить распределение поглощенной энергии лазерного импульса по поперечному сечению лазерной плазмы. Создающее плазму инфракрасное лазерное излучение одновременно играет роль излучения, зондирующего ее. Картина распределения энергии по сечению луча увеличивается до макроскопических размеров, обеспечивая пространственное разрешение для области, занимаемой плазмой, до нескольких единиц/десятков микрон. Полученные результаты позволяют сделать заключение о распределении температуры по сечению плазмы.</p>2024-03-05T14:32:36+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5657Influence of a laser pre-pulse on the generation of superstrong magnetic fields in a cluster plasma2024-03-05T16:04:22+03:00Константин Юрьевич Платоновkonstantin_platonov@yahoo.com<p><em>С помощью аналитических оценок и численного моделирования рассмотрена генерация сверхсильного магнитного поля в кластерной плазме в фокальной перетяжке интенсивного циркулярно-поляризованного лазерного импульса, с контролируемым пред-импульсом. Определены параметры пред-импульса для получения максимальной амплитуды квазистационарного магнитного поля</em>.</p>2024-03-05T14:53:44+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5501TWO-SPECTRAL METHOD OF LASER-STIMULATED OXIDATION OF THE POROUS SILICON LAYER2024-03-05T16:04:22+03:00Леонид Владимирович Григорьевleonid70@mail.ru<p>Описывается новый метод фотонно-стимулированной обработки поверхности полупроводника: метод двухспектрального лазерно-стимулированного окисления слоя пористого кремния. Приводятся результаты исследования оптических свойств слоя лазерно-окисленного нанопористого кремния в спектральной полосе 2 – 17 <em>mkm</em>. Исследуемый слой нанопористого кремния был сформирован электролитическим травлением поверхности монокристаллического кремния КДБ-10, ориентации (100) по стандартной методике. Плотность анодного травления составила 25.0 <em>mA</em><em>/</em><em>sm</em><em><sup>2</sup></em>. Лазерно-стимулированное окисление слоя нанопористого кремния проводилось с помощью воздействия на поверхность двух длин лазерного излучения неодинаковой интенсивности: на основной длине волны 1.064 <em>mkm</em> с помощью DPSS лазера ИАГ:Nd, работающего в импульсном режиме. Длина волны лазера для режима фотонно-стимулированного ассестирования составляла 980 <em>nm</em>, 520 <em>nm</em> и 405 <em>nm</em>.</p>2024-03-05T14:54:05+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5683Исследование влияния внедрения фталоцианина меди в качестве второго донора на характеристики фоточувствительных структур с объемным гетеропереходом на основе PCDTBT и PC61BM2024-03-05T16:04:22+03:00Никита Алексеевич Хоршевnikitahorshev@yandex.ru<p>В работе представлен процесс создания и исследование фоточувствительных структур на основе органического акцептора [6,6]-метилового эфира фенил-С<sub>61</sub>-масляной кислоты (PC<sub>61</sub>BM) и доноров поли[N-9"-гепта-деканил-2,7-кар-базол-альт-5,5-(4',7'-ди-2-тиенил-2',1',3'-бензотиадиазола)] (PCDTBT) и фталоцианина меди (CuPc). Получены фоточувстительные структуры типа FTO/PCDTBT:PC<sub>61</sub>BM/InGaSn, спектральный отклик которых лежит в диапазоне от 450 до 750 nm, и FTO/PCDTBT:CuPc:PC<sub>61</sub>BM /InGaSn для которых с помощью введения дополнительного донора удалось уширить спектральный отклик до диапазона от 400 до 850 nm из-за образования дополнительных энергетических уровней и переходов, почти в 3 раза увеличить максимальную чувствительность структуры с 72 mA/W до 210 mA/W в следствие увеличения количества эффективных путей переноса носителей заряда к контактам и уменьшения энергии потенциальных барьеров в структуре, а также увеличить токи обратной и прямой ветви ВАХ и уменьшить уровень собственных шумов.</p>2024-03-05T14:57:36+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5833SPECTRAL PROPERTIES OF CHIRAL CARBON NANOPARTICLES BASED ON GLUTATION2024-03-05T16:04:22+03:00Сергей Александрович Черевковs.cherevkov@itmo.ru<p>In this work, carbon nanoparticles (C-dots) were obtained solvotermally from chiral L-glutathione molecules in formamide solution. The resulting C-dots have photoluminescence (PL) in the red region of the spectrum at 690 nm and a high quantum yield for this band, reaching 10.8%. In addition, a signal in the circular dichroism spectra of C-dots is observed in the region of an optical transition (370–470 nm), associated with sp2-hybridized carbon domains doped with nitrogen and oxygen atoms.</p>2024-03-05T15:56:30+03:00##submission.copyrightStatement##https://ojs.ioffe.ru/index.php/os/article/view/5850Метаповерхность из алюминиевых наноцилиндров для усиления хемилюминесценции люминола2024-03-05T16:04:22+03:00Tigran A Vartanyantigran@vartanyan.com<p>В результате численного моделирования найдены параметры квадратной решетки алюминиевых наноцилиндров, обеспечивающей максимальное усиление хемилюминесценции люминола на длине волны 430 nm. Варьировались период решетки, образованной алюминиевыми наноцилиндрами, и радиус наноцилиндров при неизменной высоте равной 20 nm. Усреднение фактора усиления произведено по накрывающему наноцилиндры слою водного раствора аналита и люминола. В то время как максимальный фактор усиления для молекул хемилюминофора, расположенных вблизи поверхности наноцилиндров, превышает тысячу, величина усиления, усредненная по слою реакционной смеси, в оптимальных условиях составила 3.2.</p>2024-03-05T16:03:33+03:00##submission.copyrightStatement##