Предисловие выпускающего редактора
Физические основы лазерных микро- и нанотехнологий.
Взаимодействие излучения с веществом
ПРЕДИСЛОВИЕ ВЫПУСКАЮЩЕГО РЕДАКТОРА
© 2011 г. В. Л. Комолов, канд. физ.-мат. наук Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург
Исследования взаимодействия лазерного излучения высокой интенсивности с конденсированными средами начались практически сразу после появления первых лазеров. До сих пор процессы, протекающие при “силовом” воздействии являются предметом пристального изучения как “чистыми” физиками, так и “прикладниками”, которых, в первую очередь, интересуют возможности использования такого воздействия в лазерной технике и технологии.
Конкретные направления исследований за полвека, прошедших с момента их начала, неоднократно менялись, отслеживая потребности лазерной технологии, а также самой лазерной техники, нуждавшейся в элементах оптических трактов с большой лучевой прочностью.
Традиционными направлениями изучения взаимодействия излучения с веществом стали: исследования разогрева материала под действием лазерного излучения; изучение механизмов и закономерностей лазерного испарения, плазмообразования, лазерной абляции; анализ термохимического действия лазерного излучения; выявление механизмов лучевого разрушения прозрачных материалов и ряд других.
Со временем эти направления, не потерявшие своего значения до сих пор, пополнились рядом новых, постоянно возникающих по мере развития самих лазеров, и понимания новых возможностей в изучении фотофизики интенсивных воздействий. Создание лазеров, генерирующих импульсы ультракороткой длительности, сделало возможным прямые экспериментальные исследования динамики быстрых процессов в твердом теле. В прикладном плане использование сверхкоротких импульсов позволило значительно повысить точность ла-
зерной обработки материалов из-за отсутствия нежелательной диссипации энергии в среде за счет теплопроводности. Появилась возможность разработки методов направленной модификации структуры и свойств материалов в областях микронного масштаба.
Целый ряд новых направлений связан с бурно развивающимся в последние годы изучением оптики наноструктур и особенностей взаимодействия света с наноразмерными объектами. Так, возникла наноплазмоника, изучающая явления, связанные с колебаниями элект ронов проводимости в металлических наноструктурах и наночастицах и взаимодействием этих колебаний со светом, атомами и молекулами c целью создания сложных оптоэлект ронных устройств нового поколения. Значительное внимание уделяется разработке оптических м етодов управления процессами формирования металлических наноструктур на поверхности диэлектрических материалов, вопросам ориентации органических молекул под действием света для записи информации, анализу возможности использования в нанотехнологии эффектов нарушения зарядового равновесия в наноразмерных объектах при фотовозбуждении их сверхмощными импульсами, изучению особенностей взаимодействия с конденсированными средами терагерцовых электромагнитных волн, и т. д.
Вопросы, связанные с исследованиями в перечисленных областях, нашли отражение в предлагаемом сборнике. Помещенные в нем статьи перекликаются с материалами докладов международной конференции по физическим основам лазерных микро- и нанотехнологий (Fundamentals of Laser Assisted Micro- & Nanotechnologies – FLAMN-10), проходившей
“Оптический журнал”, 78, 8, 2011
3
в Санкт-Петербурге 5–8 июля 2010 г. Следует отметить, что эти статьи не являются простым пересказом текстов докладов, но зачастую написаны в развитие тех идей, которые авторы представили на конференции.
В настоящий сборник вошла лишь часть м атериалов, представленных на конференции.
В силу ограниченности объема журнала представленные статьи не полностью отражают тематику конференции. Читатели, интересующиеся содержанием оригинальных докладов конференции, могут ознакомиться с их полными текстами в сборнике Proceedings of SPIE, vol. 7996 (2011).
*****
Комолов Владимир Леонидович, кандидат физико-мате матических наук, ведущий научный сотрудник Центра информационных оптических технологий СПбГУ ИТМО, доцент кафедры оптической физики и современного естествознания факультета фотоники и оптоинформатики СПбГУ ИТМО. В 1969 г. окончил Ленинградский государственный университет, с 1969 по 2005 г. работал в ГОИ им. С.И. Вавилова.
Специалист в области взаимодействия интенсивного излучения с веществом. Основные области научных интересов – нелинейные процессы и явления в полупроводниках и диэлектриках под действ ием интенсивных световых потоков.
Автор более 90 научных трудов, в том числе ряда авторских с видетельств. Лауреат премии Ленинского комсомола 1979 г., полученной за цикл работ по исследованию оптического пробоя стекол.
В течение многих лет В.Л. Комолое принимает активное участие в организуемых ГОИ, а затем ЛИТМО, конференциях по взаимодействию излучения с веществом, являясь непременным членом Международного программного комитета этих конференций, а с 1995 г. выполняя функции сопредседателя оргкомитета.
4 “Оптический журнал”, 78, 8, 2011
Взаимодействие излучения с веществом
ПРЕДИСЛОВИЕ ВЫПУСКАЮЩЕГО РЕДАКТОРА
© 2011 г. В. Л. Комолов, канд. физ.-мат. наук Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, Санкт-Петербург
Исследования взаимодействия лазерного излучения высокой интенсивности с конденсированными средами начались практически сразу после появления первых лазеров. До сих пор процессы, протекающие при “силовом” воздействии являются предметом пристального изучения как “чистыми” физиками, так и “прикладниками”, которых, в первую очередь, интересуют возможности использования такого воздействия в лазерной технике и технологии.
Конкретные направления исследований за полвека, прошедших с момента их начала, неоднократно менялись, отслеживая потребности лазерной технологии, а также самой лазерной техники, нуждавшейся в элементах оптических трактов с большой лучевой прочностью.
Традиционными направлениями изучения взаимодействия излучения с веществом стали: исследования разогрева материала под действием лазерного излучения; изучение механизмов и закономерностей лазерного испарения, плазмообразования, лазерной абляции; анализ термохимического действия лазерного излучения; выявление механизмов лучевого разрушения прозрачных материалов и ряд других.
Со временем эти направления, не потерявшие своего значения до сих пор, пополнились рядом новых, постоянно возникающих по мере развития самих лазеров, и понимания новых возможностей в изучении фотофизики интенсивных воздействий. Создание лазеров, генерирующих импульсы ультракороткой длительности, сделало возможным прямые экспериментальные исследования динамики быстрых процессов в твердом теле. В прикладном плане использование сверхкоротких импульсов позволило значительно повысить точность ла-
зерной обработки материалов из-за отсутствия нежелательной диссипации энергии в среде за счет теплопроводности. Появилась возможность разработки методов направленной модификации структуры и свойств материалов в областях микронного масштаба.
Целый ряд новых направлений связан с бурно развивающимся в последние годы изучением оптики наноструктур и особенностей взаимодействия света с наноразмерными объектами. Так, возникла наноплазмоника, изучающая явления, связанные с колебаниями элект ронов проводимости в металлических наноструктурах и наночастицах и взаимодействием этих колебаний со светом, атомами и молекулами c целью создания сложных оптоэлект ронных устройств нового поколения. Значительное внимание уделяется разработке оптических м етодов управления процессами формирования металлических наноструктур на поверхности диэлектрических материалов, вопросам ориентации органических молекул под действием света для записи информации, анализу возможности использования в нанотехнологии эффектов нарушения зарядового равновесия в наноразмерных объектах при фотовозбуждении их сверхмощными импульсами, изучению особенностей взаимодействия с конденсированными средами терагерцовых электромагнитных волн, и т. д.
Вопросы, связанные с исследованиями в перечисленных областях, нашли отражение в предлагаемом сборнике. Помещенные в нем статьи перекликаются с материалами докладов международной конференции по физическим основам лазерных микро- и нанотехнологий (Fundamentals of Laser Assisted Micro- & Nanotechnologies – FLAMN-10), проходившей
“Оптический журнал”, 78, 8, 2011
3
в Санкт-Петербурге 5–8 июля 2010 г. Следует отметить, что эти статьи не являются простым пересказом текстов докладов, но зачастую написаны в развитие тех идей, которые авторы представили на конференции.
В настоящий сборник вошла лишь часть м атериалов, представленных на конференции.
В силу ограниченности объема журнала представленные статьи не полностью отражают тематику конференции. Читатели, интересующиеся содержанием оригинальных докладов конференции, могут ознакомиться с их полными текстами в сборнике Proceedings of SPIE, vol. 7996 (2011).
*****
Комолов Владимир Леонидович, кандидат физико-мате матических наук, ведущий научный сотрудник Центра информационных оптических технологий СПбГУ ИТМО, доцент кафедры оптической физики и современного естествознания факультета фотоники и оптоинформатики СПбГУ ИТМО. В 1969 г. окончил Ленинградский государственный университет, с 1969 по 2005 г. работал в ГОИ им. С.И. Вавилова.
Специалист в области взаимодействия интенсивного излучения с веществом. Основные области научных интересов – нелинейные процессы и явления в полупроводниках и диэлектриках под действ ием интенсивных световых потоков.
Автор более 90 научных трудов, в том числе ряда авторских с видетельств. Лауреат премии Ленинского комсомола 1979 г., полученной за цикл работ по исследованию оптического пробоя стекол.
В течение многих лет В.Л. Комолое принимает активное участие в организуемых ГОИ, а затем ЛИТМО, конференциях по взаимодействию излучения с веществом, являясь непременным членом Международного программного комитета этих конференций, а с 1995 г. выполняя функции сопредседателя оргкомитета.
4 “Оптический журнал”, 78, 8, 2011