Среди них декан физического факультета, заведующий кафедрой оптоинформатики Института естественных и точных наук ЮУрГУ, заведующий лабораторией нелинейной оптики Института электрофизики Уральского отделения Российской академии нау (ИЭФ УрО РАН) и ЮУрГУ Наталия Кундикова, обладатель престижной медали Галилео Галилея Международной комиссии по оптике.
Она удостоена звания почетного члена общества за почти две сотни научных работ, опубликованных в международных журналах с высоким импакт-фактором, входящих в базы данных Scopus и Web of Science.
Наталия Дмитриевна Кундикова и Яков Борисович Зельдович стали первооткрывателями одного из современных направлений физики, связанных с изучением распространения света.
Принимая решение о присвоение почетного звания, члены OSA учитывали не только публикационную активность Наталии Кундиковой, но и ее работу в Международной комиссии по оптике, а также многих молодых кандидатов наук, которые добились успеха под ее руководством.
Сама Наталия Дмитриевна скромно улыбается и говорит, что самое главное для нее – не признание на мировом уровне, а распространение знаний по оптике и возможность заинтересовать студентов.
Добавим, что Американское оптическое сообщество является одним из четырех самых влиятельных в мире сообществ по оптике и спектроскопии. Его почетными членами становятся только те, кто внес весомый вклад в мировую науку. Сегодня мы беседуем с ученым.
– Я уже почти 20 лет являюсь членом Американского оптического общества (OSA), это сообщество профессионалов, чтобы в него вступить, нужны, в частности, публикации в значимых научных журналах, – рассказывает Наталия Дмитриевна. – Несколько лет назад было предложено присвоить мне статус Почетного члена OSA. Это сделано по совокупности заслуг – как научных (публикаций), так и организационных (работа в Международной комиссии по оптике). В этой комиссии я несколько лет была членом комитета по региональной политике, а в настоящее время я – член комитета по награждению медалью Галилео Галилея, которой в свое время сама была награждена.
– Каково основное направление вашей научной работы?
– Моя работа связана с поиском и исследованием эффектов проявления спин-орбитального взаимодействия света, то есть взаимовлияния траектории распространения света и таким свойством света, как поляризация. Это новая классификация оптических эффектов и поиск новых оптических эффектов в соответствии с этой новой классификацией.
Данная классификация предложена нами и была опубликована летом 2016 года в журнале Optics Express. Согласно ей, могут существовать еще два оптических эффекта, которые ранее нигде не обнаруживались. Нашей командой, нашей лабораторией внесен очень большой вклад в предсказание и обнаружение эффектов, которые легли в основу этой схемы, этой классификации. Теория была подтверждена значительным числом экспериментов.
Само понятие спин-орбитального взаимодействия света было введено в начале 1990-х – и с тех пор достаточно большое число научных групп начали работать в этом направлении. Отмечу, что работы по этой теме велись и до 1992 года, а начались они вообще в начале XX века. Однако ранее никто не вводил такую терминологию, не рассматривал это как единые, взаимообратные эффекты, в единой схеме, единой классификации. Сейчас ряд этих эффектов уже находит применение: используется для создания различных устройств. В основном это связано с нанооптикой, то есть полностью оптическими схемами, размеры которых измеряются микронами. Например, на основе одного из эффектов спин-орбитального взаимодействия света сделано устройство размером в несколько микрон, которое позволяет плавно изменять направление линейной поляризации света. С помощью такого устройства можно сделать какую-либо оптическую схему весьма малого объема. В настоящее время основа всей электроники – это управление электронами. Вполне возможно создание полностью оптических устройств, которые имеют очень маленький размер и которые могут управлять светом. То есть раньше говорили об электронике, электронных схемах, а теперь, по аналогии, о фотонике и фотонных схемах. Переносчик всей информации в электронике, образно говоря, действующее лицо, – в компьютерах, телевизорах и другой технике – электрон, а в фотонике – фотон. Использование фотонов дает ускорение всех процессов передачи информации. Ведь скорость света в вакууме 300000 километров в секунду, пока ничего более быстрого наука не знает. Кроме того фотонные технологии обработки сигналов связаны с существенно меньшими энергопотерями. Это означает большую возможность миниатюризации техники.
– Как вы считаете, как скоро будет создан оптический (фотонный) компьютер?
– Первый макет оптического компьютера был создан компанией BellLabs в 1990 году группой Алана Хуана. В начале 1990-х годов строились оптимистические прогнозы: предполагалось, что уже лет через десять будут созданы полностью оптические компьютеры на планарных оптических платах. В 2000-х получила развитие идея сделать такой компьютер на фотонных кристаллах. От идеи до готового, коммерчески успешного продукта порой нужно пройти очень большой путь. Идеи, которые есть сейчас – это большая цена и малые возможности, то есть такой компьютер будет работать, может быть и лучше, чем обычный, но стоить гораздо больше. Иными словами, построить экспериментальный образец можно, но дорого. И пока ощутимых результатов, каких-либо серьезных преимуществ его использование не дает. Нужно развитие соответствующих технологий. По опыту работы в военно-промышленном комплексе знаю: идея может быть блестящей, но найдется масса причин, почему она не может быть реализована промышленностью.
– Пожалуйста, расскажите о сотрудничестве с российскими и зарубежными коллегами.
– Многие коллеги в нашей стране и за рубежом занимаются этой же проблематикой, знают о наших исследованиях, лично знакомы со мной, мы встречаемся на научных конференциях, в том числе международных. Но в последнее время совместных работ у нас не было, поскольку нашей лаборатории нет необходимости привлекать сторонних специалистов, наша работа вполне конкурентоспособна. Есть сотрудничество с российскими коллегами в плане экспертизы работ, в частности, оппонирования диссертаций. Здесь сотрудничаем, в частности, с Физическим институтом имени П.Н. Лебедева Российской академии наук (ФИАН), с Институтом общей физики имени А.М. Прохорова РАН, Самарским филиалом ФИАН, Крымским федеральным университетом имени В.И. Вернадского, Томским государственным университетом, Томским государственным университетом систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР), Санкт-Петербургским национальным исследовательским университетом информационных технологий, механики и оптики (ИТМО).
– Есть ли сотрудники, чей труд хотелось бы особо отметить?
– Из своих коллег хотела бы отметить доцента, кандидата физико-математических наук Эвелину Анатольевну Бибикову – она очень крупный специалист в области поляризационной оптики. Эксперименты проводим совместно с ней, причем весьма значительную часть работы делает именно она. А работа по данному направлению требует как раз очень хороших специалистов, так как там проводятся очень тонкие измерения, применяются очень точные методы. Сейчас мы как раз направляем в печать статью о предложенном нами новом методе, который позволяет делать очень точные поляризационные измерения.
– Как обстоит дело с оборудование для исследований?
– Основные исследования по вышеназванному направлению проводим на так называемом оптическом конструкторе. Элементы, необходимые для создания таких установок, были у нас с момента организации лаборатории нелинейной оптики, но более продвинутые элементы закупались ЮУрГУ начиная с 2010 года по программе Национального исследовательского университета, за что большая благодарность руководству и всем, принимавшим в этом участие. Это регистрационные устройства, камеры, модуляторы и другие элементы. Устройства, сделанные с большой точностью, обеспечивают надежность получаемых результатов.
– Молодежь занимается той же научной проблематикой?
– Да, причем не только наша. Например, темы кандидатских диссертаций двух моих аспирантов из Ирака связаны со спин-орбитальными взаимодействиями света. Нынешние студенты-бакалавры тоже занимаются этой тематикой, будут поступать в магистратуру, надеюсь, продолжат эту работу.
– Если не секрет, откуда у вас такая увлеченность оптикой?
– Во многом направление, которым занимаешься, связано с интересными людьми. Когда я училась в Московском государственном университете, преподаватель, бывшая у нас куратором, вела исследования на стыке оптики и физики твердого тела. По ее приглашению начала с первого курса заниматься научной работой, мне было интересно. И далее я тоже проводила исследования на стыке оптики и физики твердого тела. В Челябинске же стало больше «чистой» оптики, хотя и здесь были работы по изучению взаимодействия излучения с веществом. Когда работала в системе ВПК, создавали полупроводниковые лазеры с накачкой электронным пучком. Таковые могут применяться в системах отображения информации.
Мне всегда интересно заниматься тем, что не знает больше никто в мире и делиться этой информацией с другими людьми в статьях или на конференциях. Это мотивирует к работе. Это преимущество фундаментальной науки: наступает момент, когда ты являешься единственным обладателем данного знания.