Трофимов Вячеслав Анатольевич

Заведующий лабораторией математического моделирования в физике Кафедры вычислительных методов Факультет вычислительной математики и кибернетики МГУ. Родился 28 сентября 1956 г. В 1980 г. с отличием окончил физический факультет МГУ, а затем его аспирантуру (1983 г.). В 1983 году защитил кандидатскую диссертацию на тему "Оптимальное и адаптивное управление параметрами световых пучков, распространяющихся в средах с нелинейным показателем преломления" по специальности "радиофизика, включаю квантовую радиофизику". В 1987 г. в составе творческого коллектива Трофимову В.А. присуждена премия Ленинского комсомола СССР в области науки и техники за исследование закономерностей компенсации нелинейных искажений световых пучков и импульсов, распространяющихся в регулярных и случайно неоднородных средах. В 1990 г. ему присвоено звание старшего научного сотрудника по специальности "вычислительная математика". В 1995 г. он защитил докторскую диссертацию на тему "Математическое моделирование нелинейных волновых оптических процессов" по специальности математическое моделирование. В 1999 г. Трофимову В.А присвоено звание профессора по специальности "вычислительная математика". В 2000-2003 гг. он - стипендиат Государственной научной стипендии России. Соросовский профессор - 2000, 2001г. Membership of AAAS - 2003y. На факультете ВМиК Трофимов В. А. работает с мая 1983 г. последовательно в должностях: младший научный сотрудник 1983 - 1986 гг., научный сотрудник 1986 - 1988 гг., старший научный сотрудник 1989 - 1996 гг., ведущий научный сотрудник 1996 - 1997 гг. С апреля 1997 г. Трофимов В. А. заведует лабораторией Математического моделирования в физике. С июня 1999 г. Трофимов В. А. - профессор кафедры вычислительных методов. Трофимов В. А. в 1998 -2002 гг. работал по совместительству на кафедре химической физики МФТИ в должности доцента (1998 -2000 гг.) и профессора (2000 -2002 гг.). С 1999 г. он также работает по совместительству профессором кафедры вычислительной математики Московского государственного университета путей сообщений (МИИТ). Трофимов В.А. имеет опыт работы в зарубежных компаниях. Трофимов В.А. известный ученый в области математического моделирования нелинейно-оптических явлений и систем. Его работы посвящены различным аспектам математического моделирования взаимодействия лазерного излучения с веществом. Полученные результаты докладывались на многочисленных отечественных и зарубежных конференциях и опубликованы в 400 работах: 270 из них - научные статьи в ведущих отечественных и зарубежных журналах, в том числе монографии "Математическое моделирование в нелинейной оптике" (изд-во Московского ун-та, 1989 в соавторстве с Ю.Н.Карамзиным и А.П.Сухоруковым). Проводимые научные исследования поддерживались грантами МНФ, РФФИ, программами "Университеты России", "Университеты России - фундаментальные исследования". В своей работе Трофимов В.А. большое внимание уделяет построению инвариантов нелинейного взаимодействия лазерного излучения с веществом, которое описывается системами нелинейных уравнений Шредингера. В 1986-1991г. им построены инварианты встречного нестационарного нелинейного взаимодействия световых импульсов и теплового самовоздействия волн в прозрачных и нелинейно поглощающих средах. С 1994 г. записаны инварианты для широкого круга задач фемтосекундной лазерной оптики, закономерности которой описываются нелинейными комбинированными уравнениями Шредингера, содержащими производную по времени от нелинейного отклика среды. Полученные инварианты дают возможность для рассматриваемых задач строить консервативные разностные схемы и записывать априорные оценки эволюции их решений. В 1983-1993 г. для широкого круга задач самовоздействия волн и оптической (лазерной) динамики построены и обоснованы консервативные разностные схемы. Они реализованы в виде программ, с помощью которых проведено подробное численное исследование широкого круга задач лазерной динамики и нелинейной оптики. Результаты этих исследований легли в основу докторской диссертации. С 1986 г. Трофимов В.А. решает проблему построения оптического процессора, конкурентно способного с существующими электронными процессорами. Им выявлены многие закономерности нелинейного взаимодействия лазерного излучения с химически активными газовыми средами, полупроводниками в условиях реализации бистабильной зависимости характеристик среды от входного излучения. На основе построенной системы иерархических моделей предсказан и изучен ряд нелинейно-оптических явлений. Среди них: новый сценарий перехода к лазеро-индуцированному хаосу через генерацию суммарных частот в оптически бистабильных системах на основе температурной зависимости времени релаксации носителей заряда полупроводника; неустойчивость бистабильных состояний в оптически бистабильных системах, реализованных на основе возрастающего поглощения полупроводников с учетом нелинейной зависимости его других характеристик от температуры или концентрации свободных электронов. Она приводит к возможности развития автоколебаний в них; аномальное увеличение температуры термостата, при которой имеет место оптическая бистабильность на основе температурной зависимости коэффициента поглощения полупроводника; пространственно-временная неустойчивость в оптически бистабильных безрезонаторных системах; режим трехмерной неустойчивости и распространения периодических температурных и концентрационных волн при воздействии лазерного импульса на химически активную газовую смесь; эффект аномального роста качества обращения волнового фронта при четырехволновом неколлинеарном взаимодействия волн в нелинейной поглощающей среде в условиях их сильного энергообмена; эффект генерации последовательности световых импульсов и самоограничения их длительности в лазерных системах генерации в схеме с усилителем в петле обратной связи; нарушение закона отражения Снеллиуса при наклонном падении лазерного излучения на экран, расположенный в нелинейной среде; захват падающим лазерным пучком отраженного от экрана, расположенного в нелинейной среде, пучка; дифракционная неустойчивость светового пучка при прохождении неоднородной границы домена высокого поглощения; формирование дифракционных движущихся и неподвижных многодоменных пространственных структур и обратного "кинка" в оптически бистабильных системах; эффект ложной записи информации в трехмерных оптических винчестерах; аномальный рост просветления лазерным излучением облачной среды и формирования в ней нескольких областей сжатия и разрежения и, как следствие этого, разбиения пучка на субпучки; бистабильный режим генерации оптических гармоник высокоинтенсивных фемтосекундных импульсов; высокоэффективный режим генерации второй гармоники высокоинтенсивных фемтосекундных импульсов вдали от фазового синхронизма; эффект компенсации влияния самовоздействия высокоинтенсивных фемтосекундных импульсов на эффективность генерации второй гармоники; расширение частотной области модуляционной неустойчивости с ростом влияния дисперсии нелинейного отклика или при одновременном воздействии возмущений на нескольких частотах или при наличии поглощения оптического излучения; самоформирование солитонов при распространении фемтосекундных импульсов в кубично-нелинейном оптическом волокне; зависимость спектра электрической индукции фемтосекундного импульса в нелинейной среде от абсолютной фазы светового импульса на входе в среду; гистерезисная зависимость частоты с максимальной спектральной яркостью фемтосекундного импульса от амплитуды воздействующего импульса; формирование солитоноподобных субимплуьсов при распространении фемтосекундного импульса в нелинейной среде; локализация световой энергии в слоях одномерных нелинейных фотонных кристаллах при воздействии фемтосекундного импульса, в том числе при воздействии последовательности импульсов; формирование солитонов в слоях одномерных нелинейных фотонных кристаллах; неустойчивость волн переключения при воздействии высокоинтенсивного фемтосекундного импульса на полупроводник с учетом изменения разности энергий энергетических уровней; автоколебания ширины домена высокой концентрации в оптичеси бистабильной системе на основе возрастающего поглощения полупроводников в условиях действия светоиндуцированного электрического поля. Предложены новые типы оптической бистабильности: релаксационная оптическая бистабильность на основе зависимости времени безизлучательной или излучательной релаксации свободных носителей заряда полупроводников; оптическая бистабильность при генерации второй гармоники фемтосекундных импульсов в условиях их самовоздействия; оптическая бистабильность на основе нарушения законов отражения Снеллиуса при наклонном падении оптически пуков на экран, расположенного в нелинейной среде; оптическая бистабильность на основе эллиптичности пучков; оптически мультистабильные безрезонаторные системы. Предложен оригинальное преобразование комбинированных нелинейных уравнений Шредингера, на основе которого пересмотрены сложившиеся в мировой литературе закономерности о развитии неустойчивости распространения фемтосекундных импульсов. Он позволил сформулировать математическую модель распространения фемтосекундных импульсов в нелинейной среде, свободную от развития нефизической неустойчивости. Предложен новый подход к расчету распространения лазерных импульсов в фотонных кристаллах, который состоит в отказе от выделения направления распространения световой волны. Трофимовым В.А. подготовлено 7 кандидатов наук по специальностям математическое моделирование, вычислительная математика. В настоящее время Трофимов В.А. на факультете ВМиК читает лекции по спецкурсам "Численные методы решения уравнений Шредингеровского типа", "Математическое моделирование оптической бистабильности", "Численные методы решения уравнений для комбинированного нелинейного уравнения Шредингера". Трофимов В.А. - Program Committee member of 5th -7th World Multi-conference on Systemics, Cybernetics and Informatics (SCI 2001-2004) , Orlando, USA, Chair of Special session "Computational methods and computer simulation of femtosecond pulse propagation in nonlinear medium" on The International Conference on Computational and Mathematical Methods in Science and Engineering (CMMSE 2002), Alicante, Spain, 2002, Program Committee member of The International Conference on Communications in Computing, Las Vegas, USA, 2002-2003 (The 2002 and 2003 International Multi-conference in Computer Science), Program Committee member of Тhe "4th WSEAS International Conference on Nanoelectronics and Nanotechnology", Taiwan, 2004, The "4th WSEAS International Conference on Photonics, Lasers and Imaging", Taiwan, 2004, The "4th WSEAS International Conference on Solid State Electronics and Physics", Taiwan, 2004,