ИСТИНА

Исследование нелинейных явлений, возникающих в полупроводнике под действием высокоинтенсивного лазерного импульса (оптической бистабильности, генерации TГц импульса). Исследования в области формирования нелинейно чирпированных солитонов и аберрационных солитонов при взаимодействии оптических фемтосекундных и пикосекундных первоначальных гауссовых импульсов с различными средами. Разработка новых методов и алгоритмов для задач обнаружения и идентификации веществ в реальных условиях на основе нестационарной ТГц спектроскопии. Математическое моделирование турбулентных течений в областях сложной формы на основе генератора синтетической турбулентности. Математическое моделирование внешнего газодинамического обтекания тел различной формы на сверхзвуковом и дозвуковом режимах.

Investigation of nonlinear phenomena occurring in a semiconductor under the action of a high-intensity laser pulse (optical bistability, THz pulse generation). Studies in the formation of nonlinearly chirped solitons and aberration solitons in the interaction of optical femtosecond and picosecond initial Gaussian pulses with various media. Development of new methods and algorithms for the detection and identification of substances in real conditions based on non-stationary THz spectroscopy. Mathematical modeling of turbulent flows in areas of complex shape based on a synthetic turbulence generator. Mathematical modeling of external gas-dynamic flow around bodies of various shapes in supersonic and subsonic modes.

1. Будут усовершенствованы математические модели и будет проведен анализ взаимодействия лазерного импульса с полупроводником. Будет исследовано влияние параметров системы, в том числе наличия внешнего электрического поля, на реализацию оптической бистабильности. 2. Будут получены приближенные аналитические решения, описывающие нелинейно чирпированные и аберрационные солитоны при различных предположениях относительно условий их распространения. 3. Будет проведено математическое моделирование эффекта преобразования частоты при нелинейном взаимодействии широкополосного ТГц импульса с веществом. Полученный эффект будет применен для детектирования и идентификации опасных веществ в реальных условиях. 4. На основе генератора синтетической турбулентности будет проведено математическое моделирование турбулентных течений в областях сложной формы. 5. Будут созданы универсальные алгоритмы генерации аккуратных пространственных сеток, позволяющие разрешить различные эффекты, возникающие при сверхзвуковом и дозвуковом обтекании моделей летательных аппаратов различной формы.

Научный коллектив, выполняющий данные исследования, занимается математическим моделированием нелинейных динамических процессов в нестационарных физико-химических системах, в том числе задач взаимодействия лазерного излучения с веществом, более 30 лет. Коллектив выполнял проекты, посвященные разработкам численных методов для нелинейных уравнений, описывающих взаимодействия лазерного излучения с веществом; моделированию таких процессов; построению инвариантов нелинейных уравнений Шредингера, описывающих процессы взаимодействия фемтосекундных импульсов с веществом и т. д. Коллективом были предсказаны многие нелинейно-оптические эффекты, часть из которых подтверждена в физических экспериментах. Коллектив имеет большой опыт обработки результатов физических экспериментов. Коллектив располагает активной терагерцовой установкой, ИК камерой, визуализатором ИК излучения. Для проведения компьютерного моделирования коллектив имеет доступ к следующим серверам: 1. Сервер Dell PowerEdge R930 в полной конфигурации 2. Рабочая станция Dell Precision T7910 в полной конфигурации - 2 станции 3. Система хранения данных Dell PV NX3230 4. Сетевой коммутатор Dell Networking N4032F работает в режиме SFP 10GbE 5. Сервер Xeon Phy: Gladius 429XQ2424R-26384 и к различным типам ноутбуков для разработки и отладки компьютерных программ. У коллектива имеется большое количество научных публикаций по тематике проекта, индексируемых в международных научных базах данных Web of Science и SCOPUS, выполненных за последние 15 лет. В их числе - статьи, входящие в 1 квартиль базы данных Web of Science. Результаты исследований регулярно докладывались на ведущих международных и российских конференциях с участием представителей ведущих мировых компаний и научных центров в данной области. Таким образом, коллектив, выполняющий данный проект, имеет существенный научный задел по всем проблемам, рассматриваемым в нем.