Влияние оптической анизотропии на распространение предельно коротких импульсов в полимерном композите с углеродными нанотрубками

Белибихин, С.В. и Конобеева, Н.Н. (2025) Влияние оптической анизотропии на распространение предельно коротких импульсов в полимерном композите с углеродными нанотрубками. Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов (17). С. 26-33.

PDF - Опубликованная версия
1MB

Абстракт

данной работе исследуется эволюция электромагнитных волн в оптически анизотропной среде с углеродными нанотрубками и полимерами. Актуальность работы обусловлена активным использованием подобных нанокомпозитов в современной нанофотонике и оптоэлектронике, где требуется управление световыми импульсами фемтосекундного диапазона. Основное внимание уделено влиянию анизотропии оптических свойств, которая возникает вследствие определенной ориентации углеродных нанотрубок в полимерной матрице. Данное явление существенно модифицирует нелинейный отклик среды. Система волновых уравнений на две компоненты векторного потенциала дополнена слагаемым, учитывающим влияние полимеров на предельно короткий оптический импульс. Установлены зависимости параметров выходного импульса от степени анизотропии и концентрации нанотрубок в композите. Показано, что за счет управления ориентацией углеродных нанотрубок можно целенаправленно влиять на параметры предельно короткого оптического импульса. Это открывает значительные перспективы для проектирования и создания новых активных элементов, таких как сверхбыстрые оптические затворы, модуляторы, ограничители лазерного излучения и сенсоры, основанные на управляемых нелинейных свойствах материала

Абстракт (англ.)

In this paper, we study the evolution of electromagnetic waves in an anisotropic optical medium with carbon nanotubes and polymers. The relevance of the work is due to the active use of such nanocomposites in modern nanophotonics and optoelectronics, where control of femtosecond light pulses is required. The main attention is paid to the influence of anisotropy of optical properties, which occurs due to a certain orientation of carbon nanotubes in a polymer matrix. This phenomenon significantly modifies the nonlinear response of the medium. The system of wave equations for two components for the vector potential is supplemented by a term that takes into account the effect of polymers on an extremely short optical pulse. The dependences of the output pulse parameters on the degree of anisotropy and concentration of nanotubes in the composite are established. It is shown that by controlling the orientation of carbon nanotubes, it is possible to purposefully influence such parameters of an extremely short optical pulse. This opens up significant prospects for the design and creation of new active elements, such as ultrafast optical shutters, modulators, laser radiation limiters and sensors based on controlled nonlinear properties of materials

Тип объекта:	Статья
Сведения об авторах:	Белибихин Сергей Викторович – аспирант 4 года обучения кафедры судебной экспертизы и физического материаловедения ФГАОУ ВО «Волгоградский государственный университет» Конобеева Наталия Николаевна – д.ф.-м.н., доцент, профессор кафедры информационных систем и компьютерного моделирования ФГАОУ ВО «Волгоградский государственный университет»
Ключевые слова:	углеродные нанотрубки, полимер, предельно короткие лазерные импульсы, оптическая анизотропия
Ключевые слова (англ.):	carbon nanotubes, polymer, extremely short laser pulses, optical anisotropy
Категории:	5 Математика. Естественные науки 5 Математика. Естественные науки > 53 Физика
Подразделения:	Университеты > Волгоградский государственный университет
ID Code:	15533
Deposited On:	15 Июн 2026 07:16
Последнее изменение:	15 Июн 2026 07:16

Repository Staff Only: item control page