Natalia L. Istomina

История развития радиофотоники в России насчитывает уже несколько десятилетий. За это время сформировались научные школы, разработаны фундаментальные принципы создания узкополосных лазеров, волноводных структур с низкими оптическими потерями, методов интеграции на чипе лазеров, модуляторов и фотоприемников. Однако, несмотря на очевидные преимущества радиофотонных технологий – высокое быстродействие, широкую полосу пропускания, малые массогабаритные характеристики и помехозащищенность – системный переход от лабораторных прототипов к серийным изделиям в России до сих пор полностью не осуществлен.

1 апреля 2026 года в рамках деловой программы выставки Фотоника прошло заседание Научного совета по оптике и фотонике Отделения физических наук РАН. Были рассмотрены ключевые результаты, полученные в 2025 года в российских научных организациях и имеющие фундаментальную и практическую значимость в области современной оптики и фотоники и квантовых технологий. Выполнен обзор достижений в области квантовых вычислений, микрорезонаторных технологиях, спектроскопии межзвездных льдов, флуоресцентной наноскопии и квантовой сенсорики, нанотремометрии, технологий квантово-каскадных лазеров, когерентного сложения лазерных пучков, рентгеновской нанолитографии, перовскитных технологий, физики полупроводниковых квантовых точек, магнетоплазмоники.

Аддитивные технологии меняют облик промышленности, поэтому мнения экспертов об основных трендах развития российских аддитивных технологий постоянно изменяются, хотя при этом сомнений в авторитетности их заявлений нет. Одно очевидно – главным трендом в развитии рынка российских аддитивных технологий остается их постепенное внедрение на предприятия энергетической сферы, сферы машино- и двигателестроения, электронику, где проявляется их очевидный приоритет перед другими инструментами развития экономики.

The possibility of switching the magnetization of a ferromagnetic by laser pulses through a waveguide and the possibility of constructing a fully optical waveguide modulator based on the effect of the optical switching of magnetization are investigated. The modulator is able to modulate one light steam using another radiation and modulate the signal at the frequency of about 100 GHz. An optic-optical photonic ADC was developed based on such magneto-optical modulators.

В работе предложен метод поиска и оценки выбора материалов для микро-опто-электромеханических переключателей (МОЭМС), применяемых в системах связи нового поколения. В качестве критерия выбора материала приняты диэлектрическая проницаемость, показатель преломления и ширина запрещенной зоны. Проведено исследование влияния данных параметров на эффективность оптических компонентов систем связи. Использованы методы машинного обучения для предсказания свой­ств материалов и выявлены перспективные материалы с высокой диэлектрической проницаемостью. Полученные результаты будут полезны при разработке новых методов проектирования оптических и радиочастотных компонентов связи.

“My main goal was to point out new phenomena and spread the ideas, which will become the starting points for new research”

Subject of study. A digital holographic system for layer-by-layer control of component quality in additive manufacturing able to determine the size and depth of defects on the surface of each layer was investigated. Method. The digital holographic system for layer-by-layer control of component quality in additive manufacturing operates based on a two-wavelength holographic interferometry method. The digital holographic system is based on a Michelson interferometer. The considered method involves recording holograms of the surface of each component layer at two adjacent wavelengths. As a result of hologram reconstruction, the complex amplitudes of the object wave in the reconstruction plane are determined, which, in turn, define the phases of the waves and their difference. The wave phase difference allows the depth of the defect on the component layer surface to be determined. A tunable diode laser and camera based on a CCD matrix are used as the radiation source and detector, respectively. Main results. The results of the investigation of the surfaces of additively manufactured components using the two-wavelength holographic interferometry method are presented. The recognition of large irregularities is possible through expansion of the phase pattern. The detection of surface defects with the size of 25 µm is demonstrated. The reconstructed surface of a component manufactured by laser sintering of successive layers using the M250 additive setup for selective laser sintering and the reconstructed surface of a millimeter-scale macroscopic object are presented. Practical significance. The possible use of the digital holographic system for component quality control in industrial settings, including those applying additive technologies, is demonstrated. The component quality criterion is the absence of defects (cavities or protrusions) with size larger than 25 µm.

The influence of reflective Bragg gratings that are formed in an active medium due to the spatial periodic modulation of gain on the spectral properties of lasing are investigated by an example of a pulsed Nd : YAG laser. It is shown that, at a certain choice of the formation regime of reflective gratings of gain, the lasing bandwidth can be reduced by a factor of 3 – 5, with a corresponding increase in the pulse energy and significant improvement of spatial beam quality.

In this article, we consider the features of the perception of student information in science, technology, engineering, and mathematics (STEM) education, in order to draw the attention of researchers to the topic of learning in practice through field training. The article shows the results of these studies in Russia and the Commonwealth of Independent States (CIS countries: Armenia, Azerbaijan, Belarus, Kazakhstan, Kyrgyzstan, Moldova, Russia, Tajikistan, and Uzbekistan, as an example) to reflect the global trends. For this purpose, we examined the expectations of students in Russia and the CIS countries from training related to lectures and field training. We created a questionnaire and distributed it in three Moscow-based universities (Moscow State University of Geodesy and Cartography—MIIGAiK, Moscow Aviation Institute—MAI, and Moscow City University—MCU). Our key assumption is that field practices in Russian universities are qualitatively different from the phenomenon described in European literature, where digital or remote field practices have already emerged. The results obtained through the survey show the tendency of students’ perceptions to fulfill practical duties (in a laboratory with instruments of field training) in STEM education.

The article presents an overview of laser products presented at the Laser World of Photonics-2019 exhibition. EAGLEYARD Photonics creates laser diodes with wavelengths from 630 to 1120 nm. The active medium for laser diodes are semiconductor materials. The production provides high quality crystals, and limitations on the accuracy and lifetime of laser diodes are due only to the characteristics of gallium arsenide used as an active medium. Radiant Dyes Laser produces dye lasers and laser dyes themselves. To increase the output parameters in the laser design, optomechanics of completely non-magnetic materials is used. В статье преставлен обзор лазерных продуктов, представленных на выставке Laser World of Photonics-2019. Компания EAGLEYARD Photonics создает лазерные диоды с длиной волны от 630 до 1120 нм. Активной средой для лазерных диодов являются полупроводниковые материалы. Производство обеспечивает высокое качество кристаллов, и ограничения по точности и времени жизни лазерных диодов обусловлены только характеристиками арсенида галлия, используемого в качестве активной среды. Компания Radiant Dyes Laser производит лазеры на красителях и сами красители для лазеров. Для повышения выходных параметров в конструкции лазера используют оптомеханику из абсолютно немагнитных материалов.