Архив выпусков

В работе показывается возможность исследования клеток гриба Candida albicans методом комбинационного рассеяния света (КРС). Считается, что спектроскопия КРС позволяет изучать химический состав клеток, не разрушая их. Однако при интенсивном освещении живой клетки могут возникать эффекты фотоповреждения, оптического пинцета и спонтанной люминесценции.  Установлено, что воздействие лазерного излучения с длиной волны 532,1 нм, средней мощностью в 20 мВт, сфокусированного в пятно порядка 1 мкм, при проведении исследования методом КРС не приводит к разрушению клеточной стенки, но вызывает изменения ультраструктуры клеточных органоидов. Изменения структуры анализировали методом просвечивающей электронной микроскопии ультратонких срезов. Также получены спектры КРС клеток с различной длительностью инкубации.

Ключевые слова: комбинационное рассеяние, спектроскопия, клетки Candida albicans, ультраструктура.

Антропов А.А.
Аспирант и и.о. инженера исследователя в Институте авто­матики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия, е-mail: AntropovAA@iae.nsk.su.

Харенко Д.С.
Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории нелинейной оптики волноводных систем ФФ, старший преподаватель кафедры общей физики, Новосибирский государственный университет, старший научный сотрудник Института автоматики и электрометрии СО РАН, Новосибирск, Россия, е-mail: kharenko@iae.nsk.su.

Рябчикова Е.И.
Профессор, доктор биологических наук, руководитель группы микроскопических исследований Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск, Россия, е-mail: lenryab@niboch.nsc.ru.

Бардашева А.В.
Ведущий инженер лаборатории молекулярной микробиологии Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск, Россия, е-mail: herba12@mail.ru.

Ломзов А.А.
Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник, лаборатория биомедицинской химии Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новосибирск, Россия, е-mail: lomzov@niboch.nsc.ru.

1. Poulain D. Candida albicans, plasticity and pathogenesis // Crit. Rev. Microbiol. – 2015. –  № 41(2). – P. 208–217.

2. Odds F.C. Morphogenesis in Candida albicans // Crit. Rev. Microbiol. – 1985. – № 12(1). – P. 45–93.

3. Membrane Active Antimicrobial Peptides: Translating Mechanistic Insights to Design / J. Li, J.J. Koh, S. Liu, R. Lakshminarayanan, C.S. Ver­ma, R.W. Beuerman // Front. Neurosci. – 2017. –  № 11. – P.73.

4. Okotrub K.A., Surovtsev N.V. Photobleaching of the resonance Raman lines of cytochromes in living yeast cells // J. Photochem Photo­biol B. – 2014. – № 41. – P. 269–74.

5. Okotrub K.A., Surovtsev NV. Redox State of Cytochromes in Frozen Yeast Cells Probed by Resonance Raman Spectroscopy // Biophys J. – 2015. –  № 109(11). – P. 2227–34.

6. Амирханов Н.В., Тикунова Н.В., Пышный Д.В. Синтетические антимикробные пептиды // Биоорганическая химия. – 2018. –  № 44(5). – С. 492–505.

Экспериментально исследована динамическая эволюция оптического спектра и временного профиля прямоугольного шумоподобного импульса в волоконно-кольцевом эрбиевом лазере с пассивной синхронизацией мод на основе нелинейного вращения плоскости поляризации в области сильной аномальной дисперсии. Экспериментально показана область значений мощности накачки, при которой волоконный лазер может стабильно поддерживать режим прямоугольного шумоподобного импульса, а также режимы генерации вне этой области.

Ключевые слова: волоконный лазер, пассивная синхронизация мод, шумоподобный прямоугольный импульс.

Волков И.А.
Инженер кафедры общей физики Института физики и химии Национального исследовательского Мордовского государственного университета, Саранск,  Россия, e-mail: emofan_80@mail.ru.

Камынин В.А.
Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории фотоники: квантовые материалы и технологии Института общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук, Москва, Россия, e-mail: kamyninva@gmail.com.

Ушаков С.Н.
Кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник кафедры общей физики Национального исследовательского Мордовского государственного университета, Саранск,  Россия, старший научный сотрудник лаборатории «Фианит» Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Москва, Россия, e-mail: ushserg63@mail.ru.

Нищев К.Н.
Кандидат физико-математических наук, доцент, заведующий кафедрой общей физики, директор Института физики и химии Национального исследовательского Мордовского государственного университета, Саранск,  Россия, e-mail: nishchev@inbox.ru.

Цветков В.Б.
Доктор физико-математических наук, руководитель лаборатории активных сред твердотельных лазеров, руководитель НЦЛМТ Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН, Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Москва, Россия, e-mail: tsvetkov@lsk.gpi.ru.

1. Akhmediev N., Soto-Crespo J.M., Town G. // Phys. Rev.–  2001. –E 63. – 56602.

2. Runge A.F.J., Broderick N.G.R, Erkintalo M. // Optica. – 2015. – 2. – 36–9.

3. Chouli S., Grelu P. // Phys. Rev. – 2010. – A 81 063829.

4. Sanchez F., Grelu P., Leblond H., Komarov A., Komarov K., Salhi M., Niang A., Amrani F., Lecaplain C., Chouli S. // Opt. Fiber Technol. – 2014. – 20. – 562–74.

5. Zaviyalov A., Grelu P., Lederer F. – Opt. Lett. – 2012. – 37. – 175–7.

6. Grudinin A.B., Gray S. // J. Opt. Soc. Am. – 1997. – B 14. – Р. 144–54.

7. Amrani F., Haboucha A., Salhi M., Leblond H., Komarov A., Sanchez F. // Appl. Phys. – 2010. – B 99. – Р. 107–14.

8. Li J., Zhang Z., Sun Z., Luo H., Liu Y., Yan Z., Mou C., Zhang L., Turitsyn S.K. // Opt. Express. – 2014. – 22. – 7875–82.

9. Jeong Y., Vazquez-Zuñiga L.A., Lee S., Kwon Y. // Opt. Fiber Technol. – 2014. – 20. – 575–92.

10. Santiago-Hernandez H., Pottiez O., Paez-Aguirre R., Ibarra-Villalon H.E., Tenorio-Torres A., Duran-Sanchez M., Ibarra-Escamilla B., Kuzin E.A. and Hernandez-Garcia J.C. // Laser Phys. – 2015. – 25. – 045106.

11. Santiago-Hernandez H., Pottiez O., Duran-Sanchez M., Alvarez-Tamayo R.I., Lauterio-Cruz J.P., Hernandez-Garcia J.C., Ibarra-Escamilla B., Kuzin E.A. // Opt. Express. – 2015. – 23. – 18840–9.

12. Li D., Shen D., Li L., Chen H., Tang D., Zhao L. // Opt. Express. – 2015. – 23. – 25889–95.

13. Chang W., Soto-Crespo J.M., Vouzas P., Akhmediev N. // J. Opt. Soc. Am. – 2015. – B 32. – 1377–83

14. Churkin D.V., Sugavanam S., Tarasov N., Khorev S., Smirnov S.V., Kobtsev S.M., Turitsyn S.K. // Nat. Commun. – 2015. – 6. – 7004.

15. Lauterio-Cruz J.P., Hernandez-Garcia J.C., Pottiez O., Estudillo-Ayala J.M., Kuzin E.A., Rojas-Laguna R., Santiago-Hernandez H., Jauregui-Vazquez D. // Opt. Express. – 2016. – 24. – 13778–87.

16. Huang Y-Q, Qi Y-L, Luo Z-C, Luo A-P, Xu W-C // Opt. Express. – 2016. – 24. – 7356–63.

17. Garcia-Sanchez E., Pottiez O., Bracamontes-Rodriguez Y., Lauterio-Cruz J.P., Ibarra-Villalon H.E., Hernandez-Garcia J.C., Bello-Jimenez M., Kuzin E.A. // Laser Phys. Lett. – 2016. – 13. – 105106.

18. Hernandez-Garcia J.C., Pottiez O., Estudillo-Ayala J.M. // Laser Phys. – 2012. – 22. – 221–6.

19. Zaytsev A., Lin C-H, You Y-J, Chung C-C, Wang C-L, Pan C-L // Opt. Express. – 2013. – 21. – 16056–62.

20. Lin S-S, Hwang S-K, Liu J-M // Opt. Express. – 2014. – 22. – 4152–60.

21. Smirnov S.V., Kobtsev S.M., Kukarin S.V. – Opt. Express. – 2014. – 22. – 1058–64.

22. Kobtsev S., Kukarin S., Smirnov S., Ankudinov I. // Opt. Express. – 2014. – 22. – 20770–5.

23. Özgören K., Öktem B., Yilmaz S., Ilday F.Ö., Eken K. // Opt. Express. – 2011. – 19. – 17647–52.

24. You Y-J, Wang C., Lin Y-L, Zaytsev A., Xue P., Pan C-L // Laser Phys. Lett. – 2016. – 13. – 025101.

25. Lecaplain C., Grelu P. // Phys. Rev. – 2014. – A 90 013805.

26. Runge A.F.J., Aguergaray C., Broderick N.G.R., Erkintalo M. // Opt. Lett. – 2014. – 39. – 319–22.

27. Pottiez O., Paez-Aguirre R., Cruz J.L., Andrés M.V., Kuzin E.A. // Opt. Commun. – 2016. – 377. – 41–51.

28. Liu Z., Zhang S., Wise F.W. // Opt. Lett. – 2015. – 40. – 1366–9.

29. Boucon A., Barviau B., Fatome J., Finot C., Sylvestre T., Lee M.W., Grelu P., Millot G. // Appl. Phys. – 2012. – B 106. – 283–7.

30. Pottiez O., Hernández-García J.C., Ibarra-Escamilla B., Kuzin E.A., Durán-Sánchez M., González-García A. // Laser Phys. – 2014. – 24. – 115103.

31. Torres-Muñoz O.S., Pottiez O., Bracamontes-Rodriguez Y., Lauterio-Cruz J.P., Ibarra-Villalon H.E., Hernandez-Garcia J.C., Bello-Jimenez M., Kuzin E.A. // Opt. Express. – 2019. – 27. – 17521–38.

Представлен обзор технологий изготовления чувствительного элемента акселерометра из кварцевого стекла. Среди всех доступных на сегодняшний день процессов травления именно жидкостное химическое травление остается одним из недорогих и эффективных решений микрообработки кварцевого стекла. Процесс обеспечивает формирование симметричных упругих перемычек с гладкой поверхностью.

В ходе работы получены рекомендации по выбору материала металлической маски, обеспечивающей длительное бездефектное травление стекла в растворе плавиковой кислоты. Основными дефектами, ограничивающими процесс глубокого жидкостного травления, являются точечные дефекты или пинхолы, а также дефекты в виде надрезов, которые появляются на краях вытравленных структур.  Показано, что пленка молибдена является основным материалом для использования в качестве защитного покрытия в процессах изготовления деталей из стекла.

Экспериментально исследовано наличие внутреннних напряжений в маятнике из кварцевого стекла, изготовленного по традиционной и групповой технологии. Сжимающие напряжения, возникающие в стекле при лазерной резке заготовок по традиционной технологии, не удается полностью удалить даже в процессе длительной высокотемпературной обработки. Изготовление маятника методом химического травления по групповой технологии исключает появление внутренних напряжений в стекле, а следовательно, способствует  повышению точности акселерометров.

Ключевые слова: кварцевый акселерометр, кварцевое стекло, маятник, пицеин, групповая технология, химическое травление, плавиковая кислота, внутренние напряжения, защитное покрытие, молибден.

Минкин А.М.
Начальник лаборатории ПАО «Пермская научно-производствен­ная приборостроительная компания», аспирант кафедры охраны окружающей среды Пермского национального исследовательского политехнического университета, Пермь, Россия, e-mail: minkin.90@gmail.com.

1. Заломов С.В., Вавилов В.Д. Перспективы развития микромеханической техники // Приволжский научный вестник. – 2014. – № 12–3(40). –  С. 34–37.

2. Гибридные микроэлектромеханические гироскопы и акселерометры / С.Ф. Коновалов, Ю.А. Пономарев, Д.В. Майоров, В.П. Подчезерцев, А.Г. Сидоров // Наука и образование: электрон. журн. МГТУ им. Н.Э. Баумана. – 2011. – № 10. – С. 1–21. – URL: http://technomag.edu.ru/doc/219257.html  (дата обращения: 02.11.19).

3. Toan N.V., Toda M., Ono T. An Investigation of Processes  for Glass Micromachining // Micromachines. – 2016. –  No. 7. – 12 p. DOI: 10.3390/mi7030051

4. Osseo-Asare K. Etching Kinetics of Silicon Dioxide in Aqueous Fluoride Solutions: A Surface Complexation Model // Journal of The Electrochemical Society. –  1996. –  No. 143. – P. 1339–1347. DOI: 10.1149/1.1836640

5. Characterization of deep wet etching of fused silica glass for single cell and optical sensor deposition / H. Zhu, M. Holl, T. Ray,  S. Bhushan, D. Meldrum  // Journal of Micromechanics and Microengineering. – 2009. – No. 19. – 8 p. DOI: 10.1088/0960-1317/19/6/065013

6. Шишлов А. В.. Технологическое обеспечение равномерности покрытий для деталей гироскопических приборов на установках магнетронного распыления: дис. … канд. техн. наук. – М., 2016. –  208 с.

7. Бугорков К.Н., Сагателян Г. Р. Возможности плазмохимического травления стекла по диодной схеме // Машиностроение и компьютерные технологии. – 2017. – № 11. – С. 44–63.

8. Structural modification of silica glass by laser scanning / J. Zhao, J. Sullivan,  J. Zayac,  T. D. Bennett // Journal of Applied Physics. – 2004. – No. 95. – P. 5475–5482. DOI:10.1063/1.1703832

9. Особенности создания чувствительных элементов кремниевых и кварцевых маятниковых акселерометров / Е.В. Ветрова, И.П. Смирнов, Д.В. Козлов, В.М. Запетляев // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. – 2017. – Т. 4. – Вып. 2. – C. 95–102. DOI: 10.17238/issn2409-0239.2017.2.95

10. Iliescu C., Tay F.E.H. Wet etching of glass // Semiconductor Conference. –  2005. –  p. 35–44. DOI: 10.1109/SMICND.2005.1558704

11. Deep wet etching of borosilicate glass and fused silica with dehydrated AZ4330 and a Cr/Au mask / J.Y. Jin, S. Yoo, J.S. Bae, Y.K. Kim // Journal of Micromechanics and Microengineering. – 2014. –  No. 24. – 16 p.

12. McKenzie T.G. Thin Film Resistance to Hydrofluoric Acid Etch with Applications in Monolithic Microelectronic / MEMS Integration – Atlanta: Georgia Institute of Technology, 2003. – 70 p.

13. Benjamin P., Weaver C. The adhesion of evaporated metal films on glass // Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences. –  1961. –  No. 261. –  p. 516–531. DOI: 10.1098/rspa.1961.0093

14. Smith Т. The hydrophilic nature of a clean gold surface // Journal of Colloid and Interface Science. – 1980. – No. 75. –  p. 51–55.

15. The preparation of a strawberry-like super-hydrophilic surface on the molybdenum substrate / Y.B. Liu, B. Wang, E. Li, X. Song, H. Yan, X. Zhang // Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. – 2012. –  No. 404. –  p. 52–55.

16. Gallais L., Cormont P., Rullier J.L. Investigation of stress induced by CO₂ laser processing of fused silica optics for laser damage growth mitigation // Optics express. – 2009. – No. 17. –  p. 23488–23501.

С помощью (FD)²TD-метода исследовано влияние параметров амплитудных спиральных зонных пластинок (СЗП) на продольную компоненту вектора Умова–Поинтинга в формируемых оптических вихрях. Показано, что для формирования с обратным потоком энергии вдоль оптической оси предпочтительнее использовать алюминиевую СЗП с высотой рельефа 50 нм.

Ключевые слова: оптические вихри, спиральная зонная пластинка, топологический заряд, круговая поляризация, обратный поток, вектор Умова-Поинтинга, FDTD-метод.

Козлова Е.С.
Кандидат физико-математических наук, научный сотрудник лаборатории лазерных измерений ИСОИ РАН – филиала ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН и по совместительству доцент кафедры технической кибернетики Самарского университета, Самара, Россия, е-mail: kozlova.elena.s@gmail.com.

Котляр В.В. 
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий лабораторией лазерных измерений ИСОИ РАН – филиала ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, профессор кафедры технической кибернетики Самарского университета, Самара, Россия, е-mail: kotlyar@ipsiras.ru.

1. Kitamura K., Kitazawa M., Noda S. Generation of optical vortex beam by surface-processed photonic-crystal surface-emitting lasers // Opt. Express. – 2019. – Vol. 27, no 2. – P. 1045–1050.

2. Padgett M.J. Orbital angular momentum 25 years on // Opt. Express. – 2017. – Vol. 25, no 10. – P. 11265–11274.

3. Yevick A.,  Grier D.G. Tractor beams for optical micro­mani­pu­lation // Proc. SPIE. – 2016. – Vol. 9764. – P. 97641A

4. Free-space propagation of high-dimensi­onal structured optical fields in an urban environment / M.P.J. Lavery, C. Peuntinger, K. Gunthner, P. Banzer, D. Elser, R.W. Boyd, M.J. Padgett, C. Marquardt, G. Leuchs // Science Advances. – 2017. – Vol. 3, no. 10. – P. e1700552.

5. Picosecond optical vortex pulse illumination forms a mono­crys­talline silicon needle / F. Takahashi, K. Miyamoto, H. Hidai, K. Yamane, R. Morita, T. Omatsu // Sci. Rep. – 2016. – Vol. 6. – P. 21738.

6. Electrostatic Field Invisibility Cloak / C. Lan, Y. Yang, Z. Geng, B. Li, J. Zhou // Sci. Rep. – 2015. – Vol. 5. – P. 16416.

7. Yuan G., Rogers E.T.F., Zheludev N.I. “Plasmonics” in free space: observation of giant wavevectors, vortices, and energy backflow in superoscillatory optical fields // Light: Science & Applications. – 2019. –Vol. 8, no. 2. – P. 2047–7538.

8. Котляр В.В., Налимов А.Г., Стафеев С.С. Обратный поток энергии вблизи оптической оси в области острого фокуса оптического вихря с круговой поляризацией // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 3. – С. 392–400.

9. Motion of optically bound particles in tractor beam / J. Damkova, L. Chvatal, J. Ježek, J. Oulehla, O. Brzobohatý, P. Zemánek //  Proc. SPIE.  – Vol. 10712. – P. 107120Y.

10. Стафеев С.С., Налимов А.Г. Поведение продольной компоненты вектора Пойнтинга при острой фокусировке оптических вихрей с круговой поляризацией // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 2. – С. 190–196.

11. Mitri F.G. Reverse propagation and negative angular momentum density flux of an optical nondiffracting nonparaxial fractional Bessel vortex beam of progressive waves // J. Opt. Soc. Am. A. – 2016. – Vol. 33, no. 9. – P. 1661–1667.

12. Vaveliuk P., Martinez-Matos O. Negative propagation effect in nonparaxial Airy beams // Opt. Express. – 2012. – Vol. 20, no. 24. – P. 26913–26921.

13. Mitri F.G. Superposition of nonparaxial vectorial complex-source spherically focused beams: Axial Poynting singularity and reverse propagation // Phys. Rev. A. – 2016. – Vol. 94, no. 2. – P. 023801.

14. Generation of perfect vortex and vector beams based on Pancharatnam-Berry phase elements / Y. Liu, Y. Ke, J. Zhou, Y. Liu, H. Luo, S. Wen, D. Fan // Sci. Rep. – 2017. – Vol. 7. – P. 44096.

15. Котляр В.В., Налимов А.Г., Стафеев С.С. Сравнение величин обратного потока энергии в остром фокусе светового поля с поляризационной и фазовой сингулярностями // Компьютерная оптика. – 2019. – Т. 43, № 2. – С. 174–183.

16. Козлова Е.С. Моделирование генерации оптических вихрей с помощью спиральной зонной пластинки из серебра // Компьютерная оптика. – 2018. – Т. 42, № 6. – С. 977–984.

17. Kozlova E.S., Kotlyar V.V. Amplitude spiral zone plates for generation of optical vortices // Proc. SPIE. – 2019. – Vol. 11032. – P. 1103210.

18. Surface physics, nanoscale physics, low-dimensional systems-Filamentation and damage in fused silica induced by tightly focused femtosecond laser pulses / A. Couairon, L. Sudrie, M. Franco, B. Prade, A. Mysyrowicz // Phys. Rev. B. – 2005. – Vol. 71, no. 12. – P. 125435.

19. A new model of dispersion for metals leading to a more accurate modeling of plasmonic structures using the FDTD method / A. Vial, T. Laroche, M. Dridi, L. Le Cunff // Appl. Phys. A. – 2011. – Vol. 103, no. 3. – P. 849–853.

20. Optical properties of metallic films for vertical-cavity optoelect­ronic devices / A.D. Rakić, A.B. Djurišić, J.M. Elazar, M.L. Majewski // Appl. Opt. – 1998. – Vol. 37, no. 22. – P. 5271–5283.

Впервые измерена температура плазмы поддерживаемого лазерным излучением оптического разряда в полой сердцевине волоконного световода. Оптический разряд поддерживался излучением импульсно-периодического лазера с пиковой мощностью ~1 МВт. Температура разряда определялась по спектру излучения плазмы в двух зонах прозрачности волоконного световода в предположении, что спектр свечения плазмы соответствует спектру черного тела. Показано, что средняя по времени определенная таким образом температура плазмы оптического разряда достигает величины около 15 кК.

Ключевые слова: волоконные световоды с полой сердцевиной, револьверные волоконные световоды, оптический разряд, разрушение волоконных световодов под действием лазерного излучения.

Колядин А.Н.
Младший научный сотрудник Научного центра волоконной оптики РАН, Москва, Россия, e-mail: antonkolyadin@gmail.com. 

Косолапов А.Ф.
Cтарший научный сотрудник Научного центра волоконной оптики РАН, Москва, Россия, e-mail: kaf@fo.gpi.ru.

Яценко Ю.П.
Cтарший научный сотрудник Научного центра волоконной оптики РАН, Москва, Россия, e-mail: yuriya@fo.gpi.ru.

Буфетов И.А.
Доктор физико-математических наук, член-корреспондент РАН, заместитель директора Научного центра волоконной оптики РАН, Москва, Россия, e-mail: iabuf@fo.gpi.ru.

1. Single-Mode Photonic Band Gap Guidance of Light in Air / R.F. Cregan, B.J. Mangan, J.C. Knight, T.A. Birks, P.St.J. Russell, P.J. Roberts, D.C. Allan // Science. – 1999. – 285 (3 September). – 1537–1539.

2. Laser light cable for industrial ultrafast lasers LLK-UKP. Photonicstools. – URL: https://www.photonictools.de/products/llk-ultrafast/

3. Колядин А.Н., Косолапов А.Ф.,  Буфетов И.А. Распространение оптического разряда по волоконным световодам с полой сердцевиной // Квантовая электроника. – 2018. – 48(12). – 1138–1142.

4. Catastrophic damage in hollow core optical fibers under high power laser radiation / I.A. Bufetov, A.N. Kolyadin, A.F. Kosolapov, V.P. Efremov, V.E. Fortov // Optics Express. – 2019. – 27(13). – 18296–18311.

5. Kashyap R. The Fiber Fuse – from a curious effect to a critical issue: A 25th year retrospective // Opt. Express. – 2013. – 21(5). – 6422–6441.

6. Shin-ichi Todoroki, Fiber Fuse. Light-Induced Continuous Breakdown of Silica Glass Optical Fibers. – Tokyo, Heidelberg, New York, London: Springer, 2014.

7. Dianov E.M., Bufetov I.A., Frolov A.A. Catastrophic damage in specialty optical fibers under CW medium-power laser radiation // J. Opt. – 2004. – 33(3). – 171–180.

8. Revolver Hollow Core Optical Fibers / I.A. Bufetov, A.F. Ko­so­lapov, A.D. Pryamikov, A.V. Gladyshev, A.N. Kolyadin, A.A. Krylov, Yu.P. Yatsenko, A.S. Biriukov // Revolver Hollow Core Optical Fibers, Fibers (Basel). – 2018. – 6(2). – 39.

9. Температурные измерения: справочник / О.А. Геращенко, А.Н. Гордов, А.К. Еремина, В.И. Лях, Я.Т. Луцик, В.И. Пуцыло, В.И. Стаднюк, И.А. Ярышев; отв. ред. О.А. Геращенко; АН УССР. Ин-т проблем энергосбережения. – Киев: Наукова думка, 1989. – 704 с.

10. Магунов А.Н. Спектральная пирометрия // Приборы и техника эксперимента. – 2009. – № 4. – С. 5–28.

11. Райзер Ю.П. Лазерная искра и распространение разрядов. – М.: Наука, 1974. – 308 с.

12. High-Speed Photography, Spectra, and Temperature of Optical Discharge in Silica-Based Fibers / E.M. Dianov, V.E. Fortov, I.A. Bufetov, V.P. Efremov, A.E. Rakitin, M.A. Melkumov, M.I. Kulish, A.A. Frolov // IEEE Photonics Technology Letter. –  2006. – 18, no. 6. – March 15.

13. Прямиков А.Д., Алагашев Г.К., Буфетов И.А. Математическое моделирование свойств револьверных световодов и оптимальная конструкция световода для рамановского лазера 1,56®4,4 мкм // Прикладная фотоника. – 2017. – 22(6). – 64–79.

14. Диагностика плазмы оптического разряда, поддерживаемого излучением неодимового лазера в атмосферном воздухе / И.А. Буфетов, В.В. Жердиенко, В.Б. Федоров, В.К. Фомин // Квантовая электроника. – 1986. – 13(9). – 1876–1884.

15. Райзер Ю.П. Физика газового разряда. – М.: Наука: Гл. ред. физ.-мат. лит-ры, 1987. – 592 с.

В работе были синтезированы микросферы, содержащие наноструктурированные оболочки из одностенных углеродных нанотрубок и золотых наночастиц, которые оказались эффективны для усиления комбинационного рассеяния. Было найдено, что, варьируя концентрацию нанотрубок и наночастиц золота в структуре оболочек, можно настраивать поглощение микросфер в видимой и ближней ИК области спектра. Проведена in vivo визуализация полученных микросфер методом гигантского комбинационного рассеяния.

Ключевые слова: углеродные нанотрубки, наночастицы золота, микросферы диоксида кремния, метод последовательной адсорбции, спектроскопия гигантского комбинационного рассеяния (ГКР).

Ноздрюхин Д.В.
Магистрант Центра фотоники и квантовых материалов Сколковского института науки и технологий, г. Москва, и Санкт-Петер­бург­ского национального исследовательского академического университета РАН, г. Санкт-Петербург, е-mail: daniil.nozdriukhin@ skoltech.ru.

Беседина Н.А.
Аспирант Санкт-Петербургского национального исследовательского академического университета РАН, Санкт-Петербург, Россия, е-mail: besedinadezhda@gmail.com.

Синдеева О.А.
Кандидат биологических наук, научный сотрудник Саратовского национального исследовательского государственного университета, Саратов, Россия, е-mail: o.a.sindeeva@gmail.com.

Ефимова О.И.
Научный сотрудник Центра нейробиологии и нейрореабилитации мозга Сколковского института науки и технологий, Москва, е-mail: O.Efimova@skoltech.ru.

Чернышев В.С.
Кандидат технических наук, старший научный сотрудник Центра фотоники и квантовых материалов Сколковского института науки
и технологий, Москва, Россия, е-mail: V.Chernyshev@skoltech.ru.

Бабёнышев А.В.
Инженер лаборатории нанобиотехнологий, физико-техническая школа, Московский физико-технический институт, Долгопрудный, Московская область, Россия, е-mail: babenyshev@phystech.edu.

Рудаковская П.Г.
Кандидат химических наук, научный сотрудник Центра фотоники и квантовых материалов Сколковского института науки и технологий, Москва, е-mail: P.Rudakovskaya@skoltech.ru.

Ященок А.М.
Доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Центра фотоники и квантовых материалов Сколковского института науки и технологий, Москва, Россия, е-mail: A.Yashchenok@skoltech.ru.

Д.А. Горин
Доктор химических наук, профессор Центра фотоники и квантовых материалов Сколковского института науки и технологий, Москва, Россия, е-mail: D.Gorin@skoltech.ru.

1. Combined Fluorescence-Raman Spectroscopic Setup for the Diag­nosis of  Melanocytic Lesions / R. Cicchi, A. Cosci, S. Rossari, D. Kap­so­kalyvas, E. Baria, V. Maio, D. Massi, V. De Giorgi, N. Pimpinelli, F. Saverio Pavone // J. Biophotonics. – 2014. – 7. – P. 86–95.

2. Ultrasensitive Near-Infrared Raman Reporters for SERS-Based In Vivo Cancer Detection / A. Samanta, K.K. Maiti, K.-S. Soh, X. Liao, M. Vendrell, U.S. Dinish, S.-W. Yun, R. Bhuvaneswari, H. Kim, S. Rautela, J. Chung, M. Olivo, Y.-T. Chang // Angew. Chem. Int. Ed. – 2011. – 50. – P. 6089 –6092.

3. Nehla C.L., Hafner J.H. Shape-dependent Plasmon Resonances of Gold Nanoparticles // J. Mater. Chem. – 2008. – 18. – P. 2415–2419.

4. Shape and Size Dependence of the Surface Plasmon Resonance of Gold Nanoparticles Studied by Photoacoustic Technique / T.A. El-Brolossy, T. Abdallah, M.B. Mohamed, S. Abdallah, K. Easawi, S. Negm, H. Talaat // Eur. Phys. J. Special Topics. – 2008. – 153. – P. 361–364.

5. Kolwas K.,  Derkachova A. Plasmonic Abilities of Gold and Silver Spherical Nanoantennas in Terms of Size Dependent Multipolar Resonance Frequencies and Plasmon Damping Rates // Opto-Electron. Rev. – 2010. – 18. – P. 429–437.

6. SERS: Materials, Applications, and the Future / B. Sharma, R.R. Frontiera, A.I. Henry, E. Ringe, R.P. Van Duyne // Materials Today. – 2012. – 15. – P. 16–25.

7. Phase Controlled SERS Enhancement / Y. Zheng, L. Rosa, T. Thai, S.H. Ng, S. Juodkazis, U. Bach // Scientific Reports. – 2019. – 9. – 744.

8. Plasmonic Effects of Phenylenediisocyanides Linked at Inter­particle Junctions of Metal Nanoparticles / E. Lopez-Tobar, K. Hara, I. Izquierdo-Lorenzo, S. Sanchez-Cortes // J. Phys. Chem. C. – 2015. – 119. – P. 599–609.

9. SERS-fluorescence Joint Spectral Encoded Magnetic Nanoprobes for Multiplex Cancer Cell Separation / Z. Wang, S. Zong, H. Chen, C. Wang, S. Xu, Y. Cui // Adv. Healthc. Mater. – 2014. – 3. – P. 1889–1897.

10. Cheng W., S. Dong, E. Wang Spontaneous Fractal Aggregation of Gold Nanoparticles and Controlled Generation of Aggregate-Based Fractal Networks at Air/Water Interface // J. Phys. Chem. B. – 2005. – 109. – P. 19213–19218.

11. Colloidal Plasmonic Nanocomposites: From Fabrication to Optical Function / S.-W. Hsu, A.L. Rodarte, M. Som, G. Arya, A.R. Tao // Chem. Rev. – 2018. – 118. – P. 3100–3120.

12. Synthetic Methodologies to Gold Nanoshells: An Overview / Y.-C. Wang, E. Rheaume, F. Lesage, A. Kakkar // Molecules. – 2018. – 23. – 2851.

13. Electron-phonon Coupling of G Mode and Assignment of a Combination Mode in Carbon Nanotubes / Y.Yin, A.G. Walsh, A.N. Vamivakas, S.B. Cronin, D.E. Prober, B.B Goldberg // Phys. Rev. B. – 2011. – 84. – 075428.

Представлена принципиальная схема устройства контроля температуры топливных ячеек электрических транспортных средств и оптико-электронная схема мультиплексирования чувствительных элементов системы, также была дана оценка применимости адресных волоконных брэгговских структур, работающих на прохождение и отражение для представленной системы.

Ключевые слова: волоконная брэгговская решетка, ВБР, датчик температуры, адресные волоконные брэгговские структуры, гибридное транспортное средство, гибридный автомобиль

Губайдуллин Р.Р. 
Аспирант кафедры радиофотоники и микроволновых технологий   Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева – КАИ, Казань, Россия, е-mail: diablogrr@gmail.com.

1. Методы формирования двухчастотного излучения с разностной частотой, лежащей в терагерцовом диапазоне / Р.А. Хабибуллин, О.Г. Морозов, А.Ж. Сахабутдинов [и др.] // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. – 2017. – Т. 20, № 3–2. – С. 41–46.

2. Сахабутдинов А.Ж. Адресные волоконные брэгговские структуры на основе двух идентичных сверхузкополосных решеток // Инженерный вестник Дона. – 2018. – № 3. – URL: http://ivdon.ru/en/magazine/ archive/n3y2018/5142

3. Cахабутдинов А.Ж. Радиофотонные сенсорные системы на адресных волоконных брэгговских структурах и их применение для решения практических задач: дис. … д-ра техн. наук: 05.11.07. – Казань, 2018. – 467 с.

4. Волоконно-оптическая сенсорная система контроля температуры токоведущих шин / В.А. Иваненко, В.Н. Алексеев, И.А. Лобанов [и др.] // Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике: материалы XI всерос. науч.-техн. конф. – Чебоксары: Изд-во Чуваш. гос. ун-та им. И.Н. Ульянова. – 2018. – С. 316–320.

5. Fuel Cell Comparison to Alternate Technologies / Julia Kunze-Liebhäuser, PaschosKunze-Liebhäuser, Odysseas Ulrich, Stimming Ulrich // Fuel Cell. – 2013. Doi: 10.1007/978-1-4614-5785-5_4

6. Biswanath Mukherjee WDM optical communication networks: Progress and challenges // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. – 2000. – Vol. 18, no. 10. – Р. 1810–1824.

7. Исследование параметров волоконно-оптической линии передачи / А.В. Бурдин, В.А. Бурдин, А.В. Воронков, Н.А. Шишова; Поволж. гос. акад. телекоммуникаций и информатики. – Самара, 2004. – 65 с.

8. Варжель С.В. Волоконные брэгговские решётки. – СПб.: Изд-во Ун-та ИТМО, 2015. – 65 с.

9. Microwave-Photonic Sensory Tire Control System Based on FBG / R.R. Gubaidullin, T.A. Agliullin, O.G. Morozov, A.Jh. Sahabutdinov, V. Ivanov // Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications – Moscow, 2019.

10. Tire Strain Measurement System Based on Addressed FBG-Structures / R.R. Gubaidullin, T.A. Agliullin, O.G. Morozov, A.Jh. Saha­but­dinov, V. Ivanov // Systems of Signals Generating and Processing in the Field of on Board Communications. – Moscow, 2019.

11. Application of Addressed Fiber Bragg Structures for Measuring Tire Deformation / R.R. Gubaidullin, T.A. Agliullin, O.G. Morozov, A.Jh. Sahabutdinov, V. Ivanov // Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). – Yaroslavl, 2019.

12. Аглиуллин Т.А., Губайдуллин Р.Р. Математическое моделирование оптического отклика адресной волоконной брэгговской структуры // III научный форум телекоммуникаций: теория и технологии ТТТ-2019. Оптические технологии в телекоммуникациях ОТТ-2019: материалы XVII Междунар. науч.-техн. конф. – Казань: Изд-во КНИТУ-КАИ, 2019. – С. 88–90.

13. Губайдуллин Р.Р., Аглиуллин Т.А., Сахабутдинов А.Ж. Математическое моделирование оптического отклика адресной волоконной брэгговской структуры с помощью функции гаусса // III научный форум телекоммуникаций: теория и технологии ТТТ-2019. Оптические технологии в телекоммуникациях ОТТ-2019: материалы XVII Меж­дунар. науч.-техн. конф. – Казань: Изд-во КНИТУ-КАИ, 2019. – С. 204–205.

14. Нуреев И.И. Постановка задач калибровки совмещенных датчиков давления и температуры // Нелинейный мир. – 2015. – Т. 13, № 8. – С. 26–31.

Рассмотрен процесс вытяжки кварцевого капилляра, который описывается системой дифференциальных уравнений в частных производных. Исследована устойчивость данного процесса, выполнен численный эксперимент, демонстрирующий состояния устойчивости или неустойчивости в зависимости от величин малых гармонических колебаний, вносимых в систему, а также от значений кратности вытяжки.

Ключевые слова: вытяжка оптических волокон, устойчивость, кварцевый капилляр, кратность вытяжки.

Первадчук В.П.
Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой прикладной математики Пермского национального исследователь­ского    политехнического университета, Пермь, Россия, e-mail: pervadchuk@mail.ru.

Владимирова Д.Б.
Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной математики Пермского национального исследовательского политехнического университета, Пермь, Россия, e-mail: pervadchuk@mail.ru.

Деревянкина А.Л.
Старший преподаватель кафедры прикладной математики Пермского национального исследовательского политехнического университета, Пермь, Россия, e-mail: anechka-d11@mail.ru.

1. Первадчук В.П., Владимирова Д.Б., Деревянкина А.Л. Устойчивость изотермического процесса вытяжки кварцевых капилляров // Прикладная фотоника. – 2015. – Т. 2, № 3. – С. 246–255.

2. Mathematical Modeling of the Self-Pressurizing Mechanism for Microstructured Fiber Drawing / J. Voyce Christopher,  Alistair D. Fitt,  John R. Hayes, Tanya M. Monro // Journal of lightwave technology. – 2009. – April 1. – vol. 27, no. 7.

3. Christopher J. Voyce, Fitt Alistair D., Monro T.M. Mathematical model of the spinning of microstructuredfibres // Optics express 5820.15. – 2004. – November. – Vol. 12, no 23.

4. Asymptotic solutions of glass temperature profiles during steady optical fiber drawing / M. Taroni, C.J.W. Breward, L.J. Cummings, I.M. Griffiths // OCCAM. – 2012. – 12/87. – 1–29.

5. Васильев В.Н., Дульнев Г.Н., Наумчик В.Д. Нестационарные процессы при формировании оптического волокна. Устойчивость процесса вытяжки // Энергоперенос в конвективных потоках. – Минск, 1985. – С. 64–76.

6. Forest M.G., Zhou H. Unsteady analyses of thermal glass fibre drawing processes Euro // J. of Applied Mathematics. – 2001. – 12(4). – 479–96. 10.1017

7. Барбашин Е.А. Введение в теорию устойчивости. – М.: Наука, 1967. – 224 с.

8. Вержбицкий В.М. Численные методы, линейная алгебра и нелинейные уравнения. – М.: ОНИКС 21 век, 2005. – 145 с.

9. Говорухин В., Цибулин Б. Компьютер в математическом исследовании. – СПб.: Питер, 2001.

10. Иванов Г.А., Первадчук В.П. Технология производства и свойства кварцевых оптических волокон: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2011. – 171 с.

В данной работе предлагается новый подход к решению задачи оптимального стабилизирующего управления технологическим процессом вытяжки кварцевых оптических волокон. Задача оптимального управления этим процессом формулируется как задача управления распределенной системой. Сформулирована задача оптимизации геометрической формы волокна при управлении скоростью вытяжки волокна в условиях неизотермичности. С помощью аналога метода Лагранжа получены система оптимальности в форме дифференциальной задачи в частных производных, а также формула для нахождения функции оптимального управления в явном виде. Для получения системы оптимальности использованы свойства выпуклости, полунепрерывности снизу и коэрцитивности целевого функционала. 

Ключевые слова: оптимальное стабилизирующее управление, распределенные системы, оптическое волокно, вытяжка, система оптимальности.

Первадчук В.П.
Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой прикладной математики Пермского национального исследователь­ского    политехнического университета, Пермь, Россия, e-mail: pervadchuk@mail.ru.

Владимирова Д.Б.
Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной математики Пермского национального исследовательского политехнического университета, Пермь, Россия, e-mail: pervadchuk@mail.ru.

Гордеева И.В.
Старший преподаватель кафедры прикладной математики Пермского национального исследовательского политехнического универ­си­тета, Пермь, Россия, e-mail: boxofemails123@gmail.com.     

1. Бутковский А.Г. Теория оптимального управления системами с распределенными параметрами. – М.: Наука, 1965. – 476 с.

2. Бутковский А.Г. Методы управления системами с распределенными параметрами. – М.: Наука, 1975. – 568 с.

3. Wang P.K.C. Control of Distributed Parameter Systems; in: Advances in Control Systems 1. – New York and London: Academic Press, 1964.

4. Wang P.K.C., Tung F. Optimum Control of Distributed Parameter Systems // Joint Automatic Control Conference, University of Minnesota, Minneapolis. – 1963. – P. 16–31.

5. Brogan W.L. Optimal Control Theory Applied to Systems Described by Partial Differential Equations. Ph.D. Dept. of Engineering, University of California. – Los Angeles, 1965.

6. Егоров А.И.  Основы теории управления. – М.: Физматлит, 2004. – 504 с.

7. Sakawa Y. Optimal Control of a Certain Type of Linear Distributed Parameter Systems // IEEE Trans, on Automatic Control. – 1966. – Vol. AC–11. – P. 35–41.

8. Axelband, Elliot I. The Optimal Control of Certain Classes of Linear Distributed Parameter Systems, Ph.D. Dept. of Engineering, University of California. – Los Angeles, 1966.

9. Васильев В.Н., Дульнев Г.Н., Наумчик В.Д. Нестационарные процессы при формировании оптического волокна 1. Устойчивость процесса вытяжки // Инж.-физ. журнал. – 1988. – Т. 55, № 2. – С. 284–292.

10. Gospodinow P., Yarin A.L. Draw resonance of optical microcapillaries in non-isothermal drawing // Int. J. Multiphase Flow. – 1999. – Vol. 23, no. 5. – Р. 967–976.

11. Фурсиков А.В. Оптимальное управление распределенными системами. Теория и приложения. – Новосибирск: Научная книга, 1999. – 350 с.

12. Шумкова Д.Б. Оптимальное управление распределенными системами в экономике и технике: учеб.-метод. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. – 132 с.

13. Экланд И., Темам Р. Выпуклый анализ и вариационные проблемы. – М.: Мир, 1979. – 400 с.

14. Шумкова Д.Б. Оптимальное управление в задачах с неизвестными границами и подвижными источниками: дис. … канд. физ.-мат. наук. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2006. – 111 с.

15. Первадчук В.П., Шумкова Д.Б. Оптимальное управление в задачах с подвижным тепловым источником // Научно-технические ведомости СПбГПУ. – 2010. – № 2(98). – С. 37–44.

16. Pervadchuk V., Vladimirova D., Gordeeva I. Optimal control of distributed systems in problems of quartz optical fiber production // 6th International Eurasian Conference on Mathematical Sciences and Applications (IECMSA 2017); 15–18 August 2017 Budapest, Hungary: [proceedings] / Amer. Inst. of Physics (AIP). – New York: AIP Publishing, 2018 – Art. 0200036. – (AIP Conference Proceedings; vol. 1926). – URL: https://doi.org/10.1063/1.5020485.