1. Приложения на фемтосекундно лазерно лъчение
- Изследване на нелинейни ефекти в различни среди;
- Прецизна микрообработка чрез лазерна аблация на различни материали;
- Изучаване на формирането и динамиката на лазерно индуцирана плазма в прозрачни среди;
- Лазерно индуцирано формиране на тримерни структури от наночастици от благородни метали в прозрачни материали и изследване на техните оптични свойства;
- Модификация, функционализация и активиране на нано- и микроструктури от биополимерни материали в тъканното инженерство;
- Захват и манипулиране на атоми, молекули и частици в газова среда;
- Разработване на иновативна хибридна технология за регулиране нивата на въглероден диоксид в атмосферата чрез каскада от биологични и небиологични мембрани;
- Лазерно премахване на графични изображения от офис хартия за намаляване на екологичното въздействие на целулозно-хартиената промишленост.
2. Приложение на субпикосекундно лазерно лъчение в различни области на науката и технологиите:
а) Научно-изследователски дейности
- Изследване на нелинейните свойства на материалите чрез оборудване за z-scan охарактеризиране на нелинейните коефициенти на пречупване и поглъщане;
- Изследване прага на аблация на материалите при взаимодействие с фемтосекундни (след допълнителна компресия) и субпикосекундни лазерни импулси;
- Формиране на лазерно индуцирани периодични повърхнини структури (LIPSS) и охарактеризирането им с оптичния конфокален сканиращ микроскоп Zeiss LSM900;
- Изследване взаимодействието на лазерно лъчение с различни дължини на вълната с твърда зъбна тъкан (емайл, дентин, цимент) и с полимерни образци за приложение в денталната медицина;
- Облъчване на различни клетъчни култури за приложения в биофизиката и медицината за подобряване на фототермална противоракова терапия, базирана на наноматериали.
б) Технологични обработки
- Изследване на процеса на повърхностна обработка на редица материали: PPMA за създаването на планарни структури; широкозонни полупроводници за изменение на омокряемостта на повърхността и проводимостта на образеца; стъкловидни матрици за изменение на омокряемостта на повърхността на образеца;
- Прецизна обработка с минимална термично увредена зона чрез лазерна аблация на различни материали: мултикомпозитни материали; PPMA (с голяма стойност на отношението между дълбочината и ширината на среза – т.нар. aspect ratio); силициеви пластини.
3. Създаване и развитие на нови лазерни източници
Включва разработване и изследване на уникални многовълнови лазерни системи с високи мощност и качество на лазерното лъчение с пари на метали и метални халогениди, генериращи в ултравиолетовата (УВ) и видимата спектрални области – както чрез директна генерация, така и чрез нелинейно удвояване на честота на лазерното лъчение.
Тези системи намират приложение при прецизна микрообработка на редица материали в микроелектрониката и оптиката, както и за изследване на оптичните свойства и качеството на водата при замърсяване с микропластмаси.
