1. Квантова оптика
- Теория на композитните импулси
Провеждат се теоретични изследвания върху композитни импулси и нови техники за квантов контрол. Целта е разработване на методи за подобрение на квантови гейтове и реализация на квантови сензори в различни физични системи. Разработват се подходи за подобряване на съществуващи методи за управление на квантови технологии.
- Квантово-оптични аналогии
Изследват се модели за контрол на атоми и молекули с цел прилагане в оптичните технологии. Разработват се композитни и адиабатни методи за създаване на нови устройства с подобрени характеристики – забавители, филтри, ротатори, оптични изолатори. Устройствата са приложими в измервателни техники, базирани на поляризация, и в телекомуникациите.
- Кохерентен контрол на квантови състояния
Работи се върху възстановяване на експериментална установка за охлаждане на рубидиеви атоми в магнито-оптичен капан (МОК). Разработват се методи за контрол на квантови състояния в такава среда. Целите включват както експериментална проверка на теоретични техники, така и обучение на студенти. Системата се възстановява съвместно с Лаборатория „Лазери с метални пари“ и Физическия факултет на СУ „Св. Климент Охридски“.
2. Аналитична атомна и молекулна спектроскопия
- Изследване на археологически обекти и обекти от културното наследство
Използват се методите: лазерно-индуцирана плазмена спектроскопия (LIBS) и инфрачервена спектроскопия с преобразувание на Фурие (FTIR).
Обекти на изследване:
- Керамика и мазилки. Анализите дават информация за елементния и минералния състав, температурата на изпичане на керамичните съдове и технологиите на изработка.
- Пигменти. Определят се минералните пигменти и елементите в декорациите на различни археологически находки.
- Стъкла. Чрез детекция на различни метални оксиди се определят оцветителите на стъклото
- Метали и метални сплави (злато, сребро, бронз и др.). Анализът разкрива елементния състав, който дава информация за механичните свойства, технологиите на производство, предназначението и произхода на предметите.
- Лазерно почистване и консервиране
Извършват се изследвания и приложение на лазерно почистване за: археологически предмети; органични замърсители: бои, багрила и др.
Работата се осъществява в тясно сътрудничество с Археологическия институт с музей – БАН.
3. Физика на плазмата, плазмени и спектрални източници
- Разработване и изследване на нови плазмени и спектрални източници
- Елементни послойни дълбочинни анализи на многослойни структури
Разработват се и се изследват аналитичните характеристики на два комбинирани източника:
- лазерна аблация в комбинация с искров разряд при атмосферно налягане
- лазерна аблация в комбинация с тлеещ разряд в кух катод при ниско налягане.
Чрез допълнително възбуждане на материала се повишава чувствителността и се подобрява дълбочинната разделителна способност. Извършва се времево-регистриране на емисионните спектри, както и анализ на динамиката и взаимодействието между лазерната аблация и възбуждането в разряда. Разработва се емисионен спектрален източник, комбиниращ лазерно изпарение с други форми на възбуждане за целите на елементен анализ.
4. Теоретично и експериментално решаване на актуални ключови проблеми в квантовата оптика и контрола на многонивни квантови системи
