Cотрудники института

Власов Сергей Николаевич
Внс, д.ф.-м.н.

Образование:
С.Н. Власов окончил радиофизический  факультет Горьковского университета в 1963г. по специальности «Радиофизика и электроника»
Кандидатская диссертация 1969:
Селекция типов колебаний в квазиоптических открытых системах
Руководитель проф. Таланов В.И.
Докторская диссертация 1988
Формирование и преобразование волновых пучков в линейных и нелинейных квазиоптических системах

Область научных интересов:
электродинамика миллиметрового диапазона длин волн, нелинейная оптика и нелинейная динамика, гравитационные волны на воде

Профессиональная карьера:
С.Н. Власов в 1963г. был направлен на работу в горьковский Научно-исследовательский радиофизический институт (НИРФИ), где занимал должности младшего научного сотрудника, старшего инженера, ведущего инженера, с 1976г. – старшего научного сотрудника. В 1977г. переведен в составе отдела в ИПФ АН СССР (ИПФ РАН), где и работает в настоящее время в должности ведущего научного сотрудника.

Членство в профессиональных организациях:
С.Н. Власов – член редакции журнала Известия ВУЗ  Радиофизика,
член диссертационного совета Д 002.069.02, был экспертом РФФИ

Награды, премии, гранты:
лауреат Государственной премии СССР 1983 года как участник коллектива, создавший уникальный комплекс СВЧ-нагрева плазмы токамака Т-10,
Руководитель 4 грантов РФФИ

Педагогическая деятельность:
Имеет опыт научного руководства работы стажёрами-исследователями и соискателями. Под его руководством защищено четыре кандидатских диссертации

Количество публикаций:
160 работ, в том числе 3 монографии:

Власов С.Н., Таланов В.И. Самофокусировка волн.
Изд. ИПФ РАН Н. Новгород, 1997

G.M.Fraiman, A.G.Litvak, V.I.Talanov, Vlasov S.N.
Optical Self-Focusing : Stationary Beams and Femtosecond Pulses . Монография. TOPICS in APPLIED PHYSICS 114,
Self-focusing : Past and Present , Fundamentals and Prospects, Springer,
Eds:  R.W.Boyd, S.G. Lukishova, Y.R.Shen. 2009, p103-127.

E. Koposova, A. Babin, S. Vlasov. Broadband Instability of Electromagnetic Waves in Nonlinear Media. Монография. Laser System and Application,
Intech. Ed:  Krz. Jakubczak, 2011, p271-288.

Наиболее значительные работы и результаты:

В области электродинамики квазиоптических волноводов и резонаторов миллиметрового и оптического диапазонов длин волн, С.Н. Власовым проведены теоретические и экспериментальные исследования, направленные на создание систем с высокой степенью селекции. Им разработаны способы разрежения спектра мод в открытых резонаторах гиротронов, нашедшие широкое применение в серийно выпускаемых приборах с рекордными характеристиками – мощностью и длительностью импульса.
Власов С.Н., Жислин Г.М., Орлова И.М., Петелин М.И., Рогачёва Г.Г. Открытые резонаторы в виде волноводов переменного сечения. Изв. ВУЗов, Радиофизика, 1969, т.12, в.8, с.1236-1244.
Как следует из теоретических расчётов и экспериментальных результатов, в резонаторах, образованных расширениями слабонерегулярных волноводов, путём соответствующего подбора их профиля может быть достигнута весьма эффективная селекция типов колебаний и, кроме того, может быть реализована заданная продольная структура высокочастотного поля основной моды.

В области нелинейной оптики С.Н. Власов участвовал в разработке метода усредненного описания пучков в средах с локальной нелинейностью. Результаты, полученные этим методом, вошли в многочисленные монографии и учебники.
Власов С.Н., Петрищев В.А.,Таланов В.И. Усредненное описание волновых пучков в линейных и нелинейных средах(метод моментов).Изв. ВУЗов, Радиофизика, 1971, т.14в.9,с.1353.
Для монохроматического волнового пучка вводятся в рассмотрение моменты поперечного распределения плотности потока энергии. Показано, что в линейной среде имеет место полиномиальное представление по z моментов любого порядка. В среде с кубичной нелинейностью полиномами по z соответствующего порядка представляются моменты нулевого, первого и центробежный момент второго порядка. Рассматриваются примеры применения усреднённого описания волновых пучков.

Власовым проведены теоретические и экспериментальные исследования квазиоптического трансформатора волн сверхразмерного волновода в узконаправленный волновой пучок.
Власов С.Н., Орлова И.М. Квазиоптический преобразователь волн волновода кругового сечения в узконаправленный волновой пучок. Изв. ВУЗов, Радиофизика,1974,т.17, в. 1,с.148-154.
Предложена конструкция и приведён расчёт квазиоптического трансформатора, осуществляющего преобразование волн сверхразмерного волновода кругового сечения с азимутальными индексами m=0,1 в узконаправленный волновой пучок или в основную волну прямоугольного волновода. Экспериментально осуществлено преобразование волны H14 круглого волновода в волну прямоугольного волновода с коэффициентом передачи по мощности 0,7 и в собственную волну квазиоптического зеркального волновода с коэффициентом передачи 0,75.

На основе изучения особенностей самофокусировочной неустойчивости Власовым предложены способы её подавления, нашедшие применения при построении мощных лазерных систем.
Власов С.Н. Стабилизация неустойчивости плоской волны в периодической системе. Письма в ЖТФ, 1978, т.13, в.4.
Самофокусировка приводит к разбиению интенсивной плоской волны на отдельные нити, что является нежелательным явлением, приводящим к разрушению волновых пучков. Одно из средств борьбы с этим заключается в замене сплошной нелинейной среды на периодическую структуру из чередующихся слоёв линейного и нелинейного материала. Рассматривается система, в которой подавление неустойчивости осуществимо на всех поперечных волновых векторах.

Власовым с соавторами теоретически проанализирована структура поля в нелинейном фокусе в кубичной среде
Власов С.Н., Пискунова Л.В., Таланов В.И. Структура поля вблизи особенности, возникающей при самофокусировке в кубичной среде. ЖЭТФ,1978, т.75, в.5, с.1602.
Исследуется структура поля вблизи особенности, возникающей при распространении интенсивных пучков света в нелинейной кубичной среде. Для определения околофокусной структуры применён метод численного интегрирования параболического уравнения с автоматическим изменением шага по поперечной координате по мере приближения к особенности. Благодаря этому решение доведено до превышения начальной амплитуды порядка 103. Методы анализа этого решения, основанные на растяжении масштабов и использовании инвариантных к точному положению фокуса функциональных соотношений для осевой амплитуды, позволили выработать представление о формировании поля вблизи особенности сходящимся в точку колоколообразным пучком «таунсовского» профиля с примыкающими к нему слабо фокусирующимися крыльями. На основе этого представления аналитический вид поля  описан функцией E~[|ln(zсф-z)|/(zсф-z)]1/2, находящейся в полном соответствии с численными результатами.

Власов с группой сотрудников предложил конструкцию гиротрона с внутренним квазиоптическим трансформатором и выходным излучением в виде квазиоптического волнового пучка, направленного перпендикулярно магнитному полю.
Глазман В.Н., Богданов С.Д., Власов С.Н., Ликин К.М., Малыгин О.В., Николаев Л.В., Агапов Л.Н., Курбатов В.И. Мазер на циклотронном резонансе. Авторское свидетельство № 952033.
Мазер на циклотронном резонансе, содержащий выходной волновод кругового сечения с излучателем в виде среза волновода со стороны торца, первый рефлектор и второй цилиндрический рефлектор, установленный на пути излучения, формируемого первым рефлектором так, что его образующая параллельна оси волновода, и коллектор, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности при использовании в качестве рабочих мод с большими поперечными индексами, первый рефлектор выполнен в виде эллипсоида вращения и установлен так, что его большая ось параллельна оси волновода, а его геометрия выполнена в соответствии со следующими соотношениями:
 
 
 – малая ось эллипсоида,
 – большая ось эллипсоида,
 – длина волны,
 – азимутальный индекс моды,
 – радиальный индекс моды,
 – радиус волновода,
 – радиус кривизны фазового фронта, падающего на рефлектор,
 – радиус кривизны фазового фронта, формируемого рефлектором излучения,
 – целая часть числа

 – поперечное волновое число.

Власов принял участие в создании комплекса нагрева плазмы в токамаке Т-10. Подобные комплексы широко нашли широкое применение на других токамаках и планируется к использованию в системе ИТЕР.
Аликаев В.В., Власов С.Н., Флягин В.А., и др. Эксперименты по нагреву плазмы в токамаке Т-10 на первой гармонике электронно-  циклотронного резонанса. Письма в ЖЭТФ, 1982, т.35, в.3, с.115.
В работе проведены исследования нагрева плазмы на частоте электронного циклотронного резонанса. Номинальная СВЧ мощность, вводимая в токамак, составляла величину около 500 кВт. КПД нагрева составлял величину 60-90% в зависимости от режима.Увеличение электронной температуры достигало величины ?Te=0.6-0.9кэВ.

В области нелинейной динамики С.Н. Власов  принял участие в теоретических исследованиях явления нелинейного распределенного коллапса, в результате чего было показано, что энергия, поглощаемая в точке коллапса, существенным образом отлична от нуля.
Власов С.Н., Пискунова Л.В., Таланов В.И. Трехмерный волновой коллапс в модели нелинейного уравнения Шредингера. ЖЭТФ, 1989, т.95, в.6, с.1945-1950.
В рамках нелинейного уравнения Шредингера показано, что в закритическом случае (,  – размерность пространства,  – степень нелинейности) трёхмерный волновой коллапс может иметь распределённый во времени характер, при этом поглощение энергии волнового сгустка коллапсирующей каверной происходит на стадии, наступающей после возникновения особенности поля в центре сгустка.

Проведённое Власовым (в соавторстве с Талановым) исследование распространения волн в средах с высшими степенями нелинейности показали наличие модуляционной неустойчивости не только вблизи несущей, но и вблизи комбинационных частот.
Власов С.Н., Таланов В.И. Модуляционная неустойчивость на комбинационных частотах в средах с нелинейностью высокого порядка. Письма в ЖЭТФ, 1994, т.60, в.9, с.629-632.
Показано, что при распространении электромагнитных волн частоты  в среде с нелинейной поляризацией степени  может иметь место неустойчивость на комбинационных частотах  и , удовлетворяющих условию ,  – целое число . Определены условия появления этой неусойчивости.

Предложены эшелеттные резонаторы для гиротронов, обеспечивающие высокую селекцию мод (в том числе на гармониках гирочастоты), и низкий уровень тепловых нагрузок на стенки резонатора.
Власов С.Н., Копосова Е.В., Павельев А.Б., Хижняк В.И. Гиротроны с эшелеттными резонаторами. Известия ВУЗов: Радиофизика, 1996, т. 39, в. 6, с. 691-699,
Рассматриваются гиротроны с эшелеттными резонаторами, образованными дифракционными решётками на внутренних стенках конической поверхности со штрихами, перпендикулярными оси конуса. Выбором параметров решётки обеспечивается управление добротностью рабочей моды резонатора. Селективные свойства резонатора определяются зависимостью от частоты коэффициента отражения от решётки в антизеркальном направлении. Такие резонаторы имеют при высокой селекции существенно более эффективную связь с выходным трактом, чем цилиндрические, что даёт возможность увеличения мощности гиротронов. В силу высокой селективности эшелеттных резонаторов, их можно использовать в гиротронах на гармониках гирочастоты, не опасаясь возбуждения низших гармоник. Определяются пусковые токи и эффективность гиротрона с эшелеттным резонатором. Проведённые экспериментальные исследования гиротронов с эшелеттными резонаторами подтвердили возможность существенного разрежения спектра генерации гиротрона.