Экспериментально продемонстрировано усиление фемтосекундных лазерных импульсов при вынужденном рамановском рассеянии в случае встречного распространения усиливаемого фемтосекундного импульса и частотно-модулированного широкополосного импульса накачки с той же несущей частотой в диэлектрических капиллярах, заполненных газовой плазмой. Достигнуты рекордно большие значения коэффициента усиления по спектральной интенсивности усиливаемого сигнала sim103 и по энергии выходного излучения sim102. Выполненное численное моделирование демонстрирует хорошее согласие с результатами эксперимента. Результаты эксперимента и теоретических расчетов позволяют предложить гидродинамический метод учета опрокидывания плазменной волны, играющий важную роль в ограничении усиления для рассматриваемой схемы.

Экспериментально показано, что при аксиконной фокусировке интенсивного фемтосекундного лазерного излучения в прозрачных диэлектриках происходит эффективное возбуждение ударных волн. Разработана методика измерения динамики ударных волн, использующая частотно модулированный пробный импульс и обладающая высоким пространственным (sim1 мкм) и временным (sim10 пс) разрешением. С использованием этой методики исследована начальная стадия эволюции сильных (до 10 Гпа) ударных волн.

Путем численного моделирования динамики оптического циркулярно-поляризованного поля в среде керровского типа показано, что парным соударениям волновых солитонов с малым числом осцилляций поля относительно их энергетических характеристик присущи свойства соударений шредингеровских солитонов, а соответствующие им спектральные характеристики изменяются в соответствие с сохранением солитоноподобной структуры огибающей. В зависимости от абсолютной разности фаз полей имеют место три различных режима взаимодействия: прохождение одной структуры сквозь другую, их отталкивание, а также с точной репликацией одной исходной волновой структуры другой.

Приведены результаты экспериментального исследования влияния системы ферромагнитных частиц на полевую зависимость критического тока джозефсоновских контактов различной геометрии. Для торцевых контактов впервые наблюдался эффект соизмеримости между периодическим магнитным полем частиц и решеткой джозефсоновских вихрей, проявляющийся в наличии дополнительных максимумов на зависимости критического тока от внешнего магнитного поля. Для слоистых контактов наблюдались гигантские (более чем в шесть раз) изменения максимального критического тока в зависимости от магнитного состояния частиц. Изменения ``фраунгоферовой'' картины слоистых джозефсоновских контактов мы связываем с образованием абрикосовских вихрей под действием однородно намагниченных частиц. Обнаруженные эффекты могут быть использованы как для анализа неоднородного магнитного поля системы субмикронных частиц, так и для управления транспортными свойствами джозефсоновских контактов.

Исследована диссипативная неустойчивость в слабо ионизованной аэрозольной плазме с учетом конечной электропроводности среды, электронной и ионной диффузии, а также трения аэрозольной компоненты о нейтральный газ. Причиной неустойчивости служит относительный дрейф аэрозольной и ионной компонент. Оценки основных параметров неустойчивости (порога, характерных длин волн и инкрементов) в условиях проведения экспериментов с пылевыми кристаллами свидетельствуют о том, что данная неустойчивость может выступать важным дополнительным фактором при формировании регулярных структур в аэрозольной плазме.

Экспериментально исследовано поляризационное тепловое самовоздействие лазерного излучения при распространении в изотропном кристалле. Впервые наблюдались новые нелинейные эффекты: изменение симметрии распределения деполяризованного поля, качественная зависимость степени самонаведенной деполяризации от геометрии пучка и кристалла. В общем виде аналитически решена классическая задача о термонаведенной деполяризации при произвольной ориентации любого кубического кристалла. Теоретические результаты показали хорошее совпадение с экспериментальными. Найдена оптимальная ориентация лазерного кристалла, что может быть эффективно использовано в лазерах с высокой средней мощностью.

Экспериментально исследовано распространение волн свистового диапазона частот в однородной магнитоактивной плазме в присутствии дакта магнитного поля. Продемонстрирована возможность эффективного удержания вистлеров узким (в масштабе длины волны) цилиндрическим каналом с увеличенным полем. Показано, что наличие сравнительно слабого возмущения внешнего магнитного поля (delta B/B0sim 0.1) может приводить к существенному изменению пространственной структуры и увеличению амплитуды свистовых волн вблизи оси дакта.

В структурах Si/Si1-xGex:Er/Si достигнута инверсная населенность уровней энергии ионов Er3+ при передаче энергии электронного возбуждения от полупроводниковой матрицы. Анализ кинетик фотолюминесценции на длине волны 1.54 мкм свидетельствует о переводе в возбужденное состояние до 80% ионов, что в совокупности с высокой интенсивностью свечения демонстрирует перспективность структур такого типа для создания лазера, совместимого с планарной кремниевой технологией.

Исследованы особенности динамики самовоздействия трехмерных волновых пакетов с шириной спектра порядка несущей частоты при достаточно общих предположениях относительно дисперсии среды. Найдено условие коллапса волнового поля. Численно исследованы режимы самовоздействия в среде без дисперсии и в средах с преобладающей аномальной или нормальной дисперсией групповой скорости. Показано, что для предельно коротких импульсов нелинейность приводит не только к самосжатию волнового поля, но и к ``опрокидыванию' продольного профиля. В среде без дисперсии образование ударных фронтов внутри импульса приводит к нелинейной диссипации линейно поляризованного излучения и стабилизации самофокусировки. В случае циркулярно поляризованного излучения волновой коллапс сопровождается образованием ударной волны огибающей.

В экспериментах по параметрическому усилению фемтосекундных импульсов в широкоапертурных кристаллах DKDP достигнута мощность более 100 ТВт, что значительно превышает рекордный уровень, достигнутый в таких лазерах. Получен КПД параметрического усилителя по энергии 27%. Энергия импульса длительностью 72 фс составила 10 Дж.