Заведующий лабораторией: Пайзиев Шермахамат Далиевич доктор физико-математических наук, профессор e-mail: payziyev_sh@iplt.uz

Научные направления лаборатории:

• Разработка мощных лазерных систем;
• Преобразование солнечной энергии в энергию лазерного излучения;
• Преобразование частоты лазерного излучения;
• Нелинейно-оптические параметры материалов;
• Взаимодействие лазерного излучения с поверхностью;
• Разработка лазерных технологий обработки и создания новых материалов.

Лаборатория «Взаимодействие лазерного излучения с веществом» занимается исследованием самых разных тем в оптике, фотонике и лазерной физике:

• Основное внимание одной подгруппы направлено на разработку мощных диодных лазеров на основе твердотельных кристаллов.
• Вторая подгруппа занимается твердотельными лазерами с солнечной накачкой с акцентом на фундаментальные и практические особенности работы.
• Ведутся исследования по разработке твердотельных лазеров со светодиодной накачкой.
• Группа по Z-сканированию исследует оптические свойства нелинейных материалов.
• Группа по моделированию изучает различные темы, такие как лазерное ускорение частиц и работает над оптимизацией солнечных лазеров с использованием метода трассировки фотонов Монте-Карло, FDTD, UPPE (уравнение распространения однонаправленного импульса) и PIC-подход (частица в ячейке).

В деталях:

Выполняется проект Программы фундаментальных исследований «Исследование и создание методов генерации и усиления мощного субпетаваттного фемтосекундного лазерного излучения и его взаимодействие с веществом». В рамках фундаментального проекта проводятся работы по развитию инновационных методов оптимизации процесса параметрического усиления в различных нелинейно-оптических кристаллах. Проводится анализ результатов определения нелинейно-оптических параметров растворов красителей, содержащих квантовые точки. Проводится анализ работы схем параметрического усилителя с целью получения компактного мощного лазера с параметрическим  усилением чирпированных импульсов.

Выполняется проект Программы фундаментальных исследований «Исследование и развитиефизических основ процессов преобразования солнечной энергии в энергию лазерного излучения». В рамках проекта применяются методы, основанные на  симуляции для разработки и оптимизации параметров лазерного устройства и экспериментальные исследования спектрометрических характеристик различных активных сред и оптических материалов – преобразователей спектра солнечного излучения, для подбора подходящих параметров для эффективного преобразования энергии солнечного излучения в энергию лазерного излучения.

Выполняется проект Программы прикладных исследований «Разработка технологии напыления многокомпонентных тонкопленочных покрытий с помощью лазерного излучения». В рамках данного проекта проводится разработка методов лазерного напыления многокомпонентных тонкопленочных покрытий. Выявляются возможности использования непрерывного и импульсного лазерного излучения для попеременного нагрева поверхностей мишени, подложки и лазерного факела. Проводятся работы по модернизации неодимовой лазерной системы с целью изменения положения фокусировки излучения на вакуумном стенде.

Выполняется совместный Узбекско-Российский проект «Генерация гармоник и рентгеновского излучения в протяженной кластерной и приповерхностной фемтосекундной лазерной плазме». В рамках проекта проводятся работы по выявлению механизмов эффективной генерации гармоник в лазерной плазме, содержащей наночастицы, в сверхсильных световых полях. Исследуются возможности повышения эффективности процессов генерации гармоник в протяженной приповерхностной фемтосекундной лазерной плазме.

Выполнен проект «Разработка технологии ЗD прототипирования и восстановления деталей машин методом лазерного послойного спекания». В рамках проекта разработан комплекс по компьютеризированному лазерному спеканию; разработана технология ЗD прототипирования; разработана компьютизированная технология восстановления поверхности методом лазерного послойного спекания.

Проводятся работы по разработке технологии лазерного скрайбирования и изготовления датчиков для Института Материаловедения АН РУз.

Проводятся работы по развитию инновационных методов лазерной закалки и упрочнения поверхности рабочих органов в сельхозмашиностроении, а также методов лазерной обработки и технологии резки и сварки.
Проводятся научные работы по Белорусско-Узбекскому проекту «Исследование влияния тепловых эффектов в пассивных затворах на выходные характеристики твердотельных лазеров с диодной накачкой».

За последние годы в лаборатории получены следующие результаты:

Разработан оптимальный метод параметрического усиления фемтосекундного лазерного излучения большой мощности. Продемонстрирована возможность повышения эффективности генерации высших гармоник лазерного излучения в плазменных средах в условиях квазирезонанса. Определены основные механизмы нелинейно-оптического отклика различных материалов.

Разработана инновационная технология лазерной закалки и упрочнения поверхности рабочих органов для сельхозмашиностроения. Разработаны инновационные методы и технологии лазерной обработки и создания материалов. Разработана инновационная технология лазерного 3D прототипирования на основе спекания металлических порошков.

Результаты исследований лаборатории с 2007 г. опубликованы в 90 научных статьях в реферируемых международных журналах и 4 монографиях.

Лаборатория оснащена базовым экспериментальным оборудованием, позволяющим провести исследования в востребованных направлениях фотоники, оптики и лазерной физики.

Пикосекундная лазерная установка	Пикосекундная лазерная установка
Автоматизированный лазерный технологический комплекс для отработки технологий лазерной сварки и резки. Мощность лазера -1кВт.
Установка для обработки поверхности	Многофункциональные измерительные приборы
Установка для исследования лазерно-индуцированной  плазмы	Установка фемтосекундного лазера
Мощная фемтосекундная лазерная система	Пикосекундная лазерная система
Установка для 3D прототипирования методом селективного лазерного спекания
Образцы трехмерных изделий	Установка для лазерно-дуговой наплавки

Защищенные диссертации сотрудниками лаборатории за последние годы:

2021 г. А.А. Шерниёзов защитил PhD диссертацию на тему «Лазеры с солнечной накачкой на линзе Френеля» (научный руководитель, д.ф.-м.н., проф. Ш.Д. Пайзиев).

2022 г. Б.Р. Собиров защитил PhD диссертацию на тему: «Исследование нелинейно-оптических свойств коллоидных растворов квантовых точек и их ассоциатов с красителями» (научный руководитель, д.ф.-м.н. Г.С. Болтаев).

Сотрудничество лаборатории

• American University of Sharjah
• Universidade NOVA de Lisboa
• Changchun Institute of Optics,Fine Mechanies and Physics
• Институт физики имени Б. И. Степанова Национальной академии наук Беларуси
• University of Latvia
• Воронежский государственный технический университет
• Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН
• Max Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy (Germany)
• National Research Institute of Astronomy and Geophysics (Egypt)
• Национальный Университет Узбекистана им.М.Улугбека
• Самаркандский Государственный Университет им. А.Наваи
• Ургенчский государственный университет

ПОЛУЧЕННЫЕ ПАТЕНТОВ

1. Гавриленко В.В., Кулагин И.А., Редкоречев В.И., Усманов Т., Хусаинов И.А. Цифровой голографический интерферометр для дистанционного контроля состояния поверхности в процессе технологической обработки. Патент № FАР 00541 (выдан 25 марта 2010 г.).
2. Гавриленко В.В., Редкоречев В.И., Усманов Т., Хусаинов И.А. Устройство для дозированной подачи порошкового материала. Патент № FAP 00706 (выдан 27 февраля 2012 г.)
3. Гавриленко В.В., Редкоречев В.И., Усманов Т., Хусаинов И.А. Устройство для лазерно-дуговой наплавки. Патент № FAP 00821 (выдан 28 мая 2013 г.)
4. Ким В.А., Ким В.В., Хусаинов И.А., Усманов Т. Устройство для изготовления деталей путем лазерного спекания. Патент № FAP 01206 (выдан 23 февраля 2017 г.)
5. Ким В.В., Хусаинов И.А., Усманов Т. Устройство для лазерно-дуговой сварки с контролируемым качеством шва. Патент№ FAP 01229 (выдан 26 июля 2017 г.)
6. Бахрамов С.А., Пайзиев Ш. Д., Махмудов Х. М., Касимов А. К., Халиков Г. А., Шерниёзов А. А, Исмаилов М. З., Шайимов Ф. Ф., Собиров Ю. Б., Устройство для повышения эффективности преобразования солнечных лазеров с поперечной накачкой, патент на изобретение № IAP 2020 0484, от 06.11.2020