Бодров Сергей Борисович
старший научный сотрудник, к.ф.-м.н.

Образование:
2003 г. - окончил с отличием курс магистра радиофизического факультета Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского (ННГУ) по специальности радиофизика
2006 г. - окончил  аспирантуру ННГУ
2006 г. -  защитил диссертацию по теме “Генерация терагерцовых волн движущимися светоиндуцированными источниками” на степень кандидата физико-математических наук по специальностям 01.04.03 – радиофизика и 01.04.21 – лазерная физика. Научный руководитель д.ф.-м.н., профессор Бакунов Михаил Иванович.

Область научных интересов:
Нелинейное взаимодействия фемтосекундного лазерного излучения с веществом, генерация и применение терагерцового излучения.

Профессиональная карьера:
2003 г. - младший научный сотрудник ИПФ РАН
2007 г. - научный сотрудник ИПФ РАН
2010 г. – старший научный сотрудник ИПФ РАН

Награды, премии, гранты:
1. Почетная грамота Министерства образования нижегородской области в 2009 г.
2. Медаль Российской Академии Наук с премией для молодых ученых в 2013 г. за работу «Разработка эффективных методов генерации и детектирования короткоимпульсного терагерцового излучения и их практическое приложение» в составе коллектива авторов Бодров С.Б., Иляков И.Е., Фадеев Д.А.

Педагогическая деятельность:
Доцент кафедры общей физики ННГУ им. Н.И. Лобачевского

Количество публикаций:
29 статей в реферируемых журналах
70 публикаций в тезисах и трудах конференций

Наиболее значительные работы и результаты:

1. Bakunov M.I., Bodrov S.B., Tsarev M.V. Terahertz emission from a laser pulse with tilted front: Phase-matching versus Cherenkov effect // J. Appl. Phys. 2008. V. 104, 073105.
2. Bodrov S.B., Bakunov M.I., Hangyo M. Efficient Cherenkov emission of broadband terahertz radiation from an ultrashort laser pulse in a sandwich structure with nonlinear core // J. Appl. Phys. 2008. V. 104, 093105.
3. Землянов А.А., Кабанов А.М., Степанов А.Н., Бодров С.Б., Захаров Н.С., Холод С.В., Учет хроматических аберраций при измерениях спектральных характеристик излучения // Оптика атмосферы и океана. 2008. Т. 21. №10. c 902-905.
4. Захаров Н.С., Бодров С.Б., Землянов А. А., Кабанов А.М., Матвиенко Г.Г., Степанов А.Н., Холод С.В. Экспериментальные исследования взаимодействия интенсивного лазерного излучения фемтосекундной длительности импульсов с оптическими средами // Изв. Высших учебных заведений. «Физика». рег.№503-В2008, от 16.08.08. 46c.
5. S.B. Bodrov, A. N. Stepanov, M. I. Bakunov, B. V. Shishkin, I. E. Ilyakov, and R. A. Akhmedzhanov, Highly efficient optical-to-terahertz conversion in a sandwich structure with LiNbO3 core // Optics Express. 2009. V. 17, P. 1871-1879.
6. M.I. Bakunov, M.V. Tsarev, S.B. Bodrov, M. Tani, Strongly subluminal regime of optical-to-terahertz conversion in GaP // J. Appl. Phys. 2009. V. 105. 083111.
7. Землянов А.А., Кабанов А.М., Матвиенко Г.Г., Степанов А.Н., Бодров С.Б., Захаров Н.С., Холод С.В. Воздействие фемтосекундных импульсов Ti:Sa-лазера на оптические материалы // Оптика атмосферы и океана. 2009. Т. 22. № 4, стр.332-339.
8. M.I. Bakunov, S.B. Bodrov, Si–LiNbO3–air–metal structure for concentrated terahertz emission from ultrashort laser pulses // Applied Physics B. 2010. V. 98. P. 1–4.
9. M.I. Bakunov, R.V. Mikhaylovskiy, S.B. Bodrov, B.S. Luk'yanchuk, Reversed Cherenkov emission of terahertz waves from an ultrashort laser pulse in a sandwich structure with nonlinear core and left-handed cladding // Optics Express, 2010. V.18. Pp.1684-1694.
10. М.Ю. Третьяков, А.П. Шкаев, А.М. Киселев С.Б. Бодров, А.В. Андрианов, Д.С. Макаров, Прецизионная стабилизация частоты излучения источника субтерагерцового диапазона частотной гребенкой фемтосекундного лазера // Письма в ЖЭТФ. 2010. Т. 91, вып.5, стр. 240-243.
11. М.И. Бакунов. М.В. Царев, С.Б. Бодров, Оптическая генерация терагерцовых плазмонов на гребенчатой поверхности металла // Оптика и спектроскопия. 2010. Т. 108, №6, с. 894-900.
12. S. Bodrov, V. Bukin, M. Tsarev, A. Murzanev, S. Garnov, N. Aleksandrov, A. Stepanov, Plasma filament investigation by transverse optical interferometry and terahertz scattering // Optics Express, 2011. V. 19. Pp. 6829-6835.
13. M.I. Bakunov, S.B. Bodrov, E.A. Mashkovich, Terahertz generation with tilted-front laser pulses: dynamic theory for low-absorbing crystals // J. Opt. Soc. Am. B., 2011. V. 28, Pp.1724-1734.
14.  S.B. Bodrov, D.I. Kulagin, Yu.A. Malkov, A.A. Murzanev, A.I. Smirnov and A.N. Stepanov, Initiation and channelling of a microwave discharge by a plasma filament created in atmospheric air by an intense femtosecond laser pulse // J. Phys. D: Appl. Phys. 2012. V. 45. P. 045202.
15. S.B. Bodrov, I.E. Ilyakov, B.V. Shishkin, and A.N. Stepanov, Efficient terahertz generation by optical rectification in Si-LiNbO3-air-metal sandwich structure with variable air gap // Appl. Phys. Lett. 2012. V. 100. P. 201114.
16. M.I. Bakunov, R.V. Mikhaylovskiy, and S. B. Bodrov, Probing ultrafast optomagnetism by terahertz Cherenkov radiation // Physical Review B. 2012. V. 86. P. 134405.
17. S. Bodrov, N. Aleksandrov, M. Tsarev, A. Murzanev, I. Kochetov, and A. Stepanov, Effect of an electric field on air filament decay at the trail of an intense femtosecond laser pulse // Phys. Rev. E. 2013. V. 87. P. 053101.

С аннотациями:
1. Bakunov M.I., Maslov A.V., Bodrov S.B., “Phase-matched generation of terahertz surface wave by a subluminous optical strip.” J. App. Phys. 98, 033101 (2005).
Abstract. We show that a weakly focused ultrashort laser pulse with tilted intensity front can efficiently excite a terahertz surface wave via phase-matched optical rectification at the surface of a semiconductor. The surface wave is excited by a strip of nonlinear polarization moving along the semiconductor surface with subluminous velocity. The amplitude and power of the radiated surface wave are calculated. For a 90-fs optical pulse with a peak intensity of 2 GW/cm2, we estimate the energy conversion coefficient to be 10−7 at the surface of GaAs. The direct excitation of surface waves at terahertz frequencies can be particularly attractive for terahertz spectroscopy of semiconductor surfaces.

2. Bakunov M.I., Maslov A.V., Bodrov S.B., “Cherenkov radiation of terahertz surface plasmon-polaritons from a superluminal optical spot,” Phys. Rev. B 72, 195336 (2005).
Abstract. We propose to use a cylindrically focused ultrashort laser pulse obliquely incident on a semiconductor surface to launch surface plasmon polaritons with frequencies in the terahertz range. The laser pulse creates a spot of nonlinear polarization moving along the semiconductor surface with superluminal velocity. We show theoretically that the spot will emit the surface and free-space waves via Cherenkov mechanism. We develop a theory and calculate the radiated fields and frequency distribution of the radiated energy. The efficiency of the optical-to-terahertz conversion is estimated for the case of nonlinear optical rectification in GaAs. We show that one can control the radiation pattern and spectrum of the surface waves by varying the incident angle of the optical beam and crystalline orientation of the semiconductor. This technique opens new ways to build terahertz sources and perform surface spectroscopy.

3. Bakunov M.I., Bodrov S.B., Maslov A.V., Hangyo M., “Theory of terahertz generation in a slab of electro-optic material using an ultrashort laser pulse focused to a line,” Phys. Rev. B. 76, 085346 (2007).
Abstract. A theory that describes the optical-to-terahertz conversion of femtosecond laser pulses via optical rectification in a slab of an electro-optic material is developed. Two typical experimental situations – phase-matched regime (ZnTe excited with 780 nm optical pump) and non-phase-matched regime (LiNbO3 excited with 800 nm optical pump and GaAs excited with 1.56 µm optical pump) – are considered. The theory accounts for the transverse size of the laser beam and allows us to explore the dependence of the conversion efficiency on laser focusing. We trace the temporal dynamics of the optical-to-terahertz conversion inside the slab and study the angular distribution of the terahertz emission from the slab. The optimal parameters (such as laser transverse size and crystal thickness) maximizing the terahertz yield for ZnTe and GaAs are calculated.

4. Bakunov M.I., Maslov A.V., Bodrov S.B., “Fresnel formulas for the forced electromagnetic pulses and their application for optical-to-terahertz conversion in nonlinear crystals,” Phys. Rev. Lett. 99, 203904 (2007).
Abstract. We show that the usual Fresnel formulas for a free-propagating pulse are not applicable for a forced terahertz electromagnetic pulse supported by an optical pulse at the end of a nonlinear crystal. The correct linear reflection and transmission coefficients that we derive show that such pulses can experience a gain or loss at the boundary. This energy change depends on linear dielectric constants only. We also predict a regime where a complete disappearance of the forced pulse under oblique incidence occurs, an effect that has no counterpart for free-propagating pulses.

5. S.B. Bodrov, A. N. Stepanov, M. I. Bakunov, B. V. Shishkin, I. E. Ilyakov, and R. A. Akhmedzhanov, “Highly efficient optical-to-terahertz conversion in a sandwich structure with LiNbO3 core,” Optics Express 17, 1871 (2009).
Abstract. We demonstrate experimentally the efficiency of a recently proposed scheme of terahertz generation based on Cherenkov emission from ultrashort laser pulses in a sandwich structure. The structure has a thin nonlinear core covered with a prism of low terahertz absorption. Using an 8 mm long Si-LiNbO3-BK7 structure with a 50 μm thick LiNbO3 core, we converted 40 μJ, 50 fs Ti:sapphire laser pulses into terahertz pulses of ~3 THz bandwidth with a record efficiency of over 0.1%.

6. М.Ю. Третьяков, А.П. Шкаев, А.М. Киселев С.Б. Бодров, А.В. Андрианов, Д.С. Макаров, «Прецизионная стабилизация частоты излучения источника субтерагерцового диапазона частотной гребенкой фемтосекундного лазера», Письма в ЖЭТФ 91, 240 (2010).
Аннотация. Впервые осуществлена фазовая стабилизация частоты излучения источника субтерагерцового диапазона по эквидистантным компонентам широкополосного спектра, получаемым с помощью фемтосекундного лазера. Оптико-терагерцовое преобразование последовательности лазерных импульсов и ее смешение с субтерагерцовым излучением осуществлено на диоде Шоттки. Работа открывает возможность создания принципиально нового поколения синтезаторов частоты с требуемой мощностью, уровень фазовых шумов в которых в тысячи раз ниже, чем в традиционных аналогах.

7. S. Bodrov, V. Bukin, M. Tsarev, A. Murzanev, S. Garnov, N. Aleksandrov, A. Stepanov, “Plasma filament investigation by transverse optical interferometry and terahertz scattering,” Optics Express 19, 6829, (2011).
Abstract. Transverse plasma distribution with 1017 1/cm3 maximum electron density and 150 μm transverse size in a plasma filament formed in air by an intense femtosecond laser pulse was measured by means of optical interferometry. Two orders of magnitude decay of the electron density within 2 ns was obtained by combined use of the interferometry and newly proposed terahertz scattering techniques. Excellent agreement was obtained between the measured plasma density evolution and theoretical calculation.

8. M.I. Bakunov, S.B. Bodrov, E.A. Mashkovich, “Terahertz generation with tilted-front laser pulses: dynamic theory for low-absorbing crystals,” J. Opt. Soc. Am. B. 28, 1724 (2011).
Abstract. A theory of terahertz emission from a femtosecond laser pulse with a tilted intensity front propagating through a prism-shaped electro-optic crystal is developed. The theory accounts for transient effects at the entrance boundary of the crystal and allows us to explore the dynamics of terahertz generation in the crystal. In particular, transverse walkoff length is introduced as an important parameter of the terahertz field formation process. Two typical experimental situations – LiNbO3 excited with a Ti:sapphire laser (0:8 μm wavelength) at room and cryogenic temperatures – are considered, and new schemes, in which GaAs at room temperature is excited at 1.8 and 3:5 μm, are proposed and analyzed. The parameters of the laser pulse (transverse size, tilt angle, and pulse duration) and crystal size maximizing the terahertz yield are calculated.