Катулин. Энергия мощного лазера

К 90-летию со дня рождения первого директора Самарского филиала ФИАН, организатора и первого руководителя Самарского регионального центра ЛАС Виктора Анатольевича Катулина

Статья в Лазер-Информ № 10 (817)

3 мая 2026 года исполнилось 90 лет со дня рождения Виктора Анатольевич Катулина – блестящего eченого и талантливого организатора науки, практически вся научная жизнь которого была тесно связана с лазерами и Физическими институтом имени П.Н.Лебедева.

Свой трудовой путь в ФИАНе В.А. Катулин начал через три года после окончании МГУ им. М.В. Ломоносова. Эти три года он работал в Институте физики атмосферы АН СССР (г. Москва), занимался разработкой приборов для изучения радиационного баланса Земли и атмосферы в различных областях спектра путём наблюдений с ракет и спутников и уже через два года возглавлял научную группу. В 1963г. по приглашению Н.Г. Басова молодой ученый Виктор Катулин перешёл на работу в его лабораторию в Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН (ФИАН), где начал заниматься лазерами.

Первые его исследования в ФИАНе были связаны с созданием полупроводниковых лазеров с оптической (лазерной) накачкой. При определяющем вкладе В.А. Катулина создавались первые в мире полупроводниковые лазеры с однофотонной и двухфотонной оптической накачкой, была экспериментально продемонстрирована возможность использовать полупроводники в качестве преобразователей лазерного излучения с коэффициентом полезного действия около 50%. В этих экспериментах впервые в мире была реализована схема дискового лазера.

С 1966 года талантливый физик-экспериментатор В.А. Катулин начинает заниматься мощными газовыми лазерами. Актуальнейшее направление – создание мощных высокоэнергетических крупномасштабных йодных лазеров − разрабатывал большой коллектив ученых из разных институтов: ФИАН, ВНИИЭФ, ГОИ и др. И здесь группа молодых физиков-экспериментаторов, возглавляемых В.А. Катулиным, заняла достойное место. Коллективом были получены рекордные энергетические характеристики. За цикл работ 1966-1970гг. в 1980 году Виктор Анатольевич Катулин в составе коллектива авторов, внесших основной вклад в работы по созданию мощных йодных лазеров, был удостоен Государственной премии СССР.

Далее, с 1972г., молодой учёный сосредоточился на разработке лазеров для термоядерных установок. Под его руководством был создан йодный лазер наносекундных импульсов с оптическим возбуждением излучением открытого электрического разряда непосредственно в лазерной среде. На тот момент в мире не было подобных лазеров. В ходе исследования был предложен принципиально новый метод конструирования лазеров, показана возможность создания крупномасштабной установки для проведения эксперимента по лазерному управляемому термоядерному синтезу. Полученные определяющие результаты нашли развитие в создании более мощных установок в других организациях (например, во ВНИИЭФ − установка «Искра»). За этот цикл работ В.А. Катулин в составе авторского коллектива получил в 1997г. Государственную премию России.

Отдельным направлением своей научной деятельности Виктор Анатольевич считал создание Института по лазерным технологиям. В конце 70-х гг. по инициативе академика Н.Г. Басова, на тот момент директора ФИАН, ему было поручено возглавить, а скорее, создать и возглавить Куйбышевский филиал ФИАНа. Первый в регионе академический институт создавался для решения фундаментальных и прикладных задач в области создания новых лазерных систем и технологий. Идея Н.Г. Басова, горячо поддержанная областным руководством, заключалась в стремлении использовать лазерные наработки ФИАН в интересах мощного машиностроительного комплекса г. Куйбышева. Соответствующее Постановление Президиума АН СССР № 314 о создании филиала ФИАН вышло 20 марта 1980 года.

И вновь В.А.Катулин с командой единомышленников, состоявшей из талантливых и амбициозных выпускников МГУ, Физтеха и спецфака МИФИ (А.Л. Петров, В.И. Игошин, А.Н. Малов, С.В. Каюков, Н.Л. и Н.Г. Куприяновы и др.) смог в короткие сроки эффективно решить все поставленные задачи. Им удалось создать творческий и работоспособный коллектив, освоить производственные площади, включая ремонт старого здания и переезд в новое, запустить экспериментальное оборудование, определить актуальные научные направления в области лазеров и лазерных технологий, провести научные исследования, получить результаты, установить сотрудничество с вузами и предприятиями города и страны, а также начать подготовку научных кадров.

Виктор Анатольевич всегда отличался трудолюбием, энергией и целеустремленностью в достижении цели. Способность брать на себя ответственность за дело и окружающих, доброта и отзывчивость создавали вокруг него атмосферу доверия и поддержки. Именно это и помогло молодому коллективу под его руководством провести огромную работу по созданию Института.

Яркая научная биография В.А. Катулина, к сожалению, была очень недлинной. Крупный ученый в области лазерной физики, техники и технологии скончался после тяжелой болезни в возрасте 62 лет. Его научное наследие включает более 160 научных статей, монографию «Сильноточные излучающие разряды и газовые лазеры с оптической накачкой» (1978г.), разработанные новые принципы создания лазеров, экспериментальные установки, рекордные характеристики лазерных систем, а еще Самарский филиал ФИАН – Институт, в котором по-прежнему, наряду с другими актуальными тематиками, активно занимаются лазерами и лазерными технологиями, исследуют взаимодействие лазерного излучения с веществом, а также созданная Виктором Анатольевичем кафедра оптики и спектроскопии в Самарском государственном университете (ныне Самарском национальном исследовательском университете), готовящая специалистов в области лазерной физики и фотоники.

На разных этапах в СФ ФИАН были получены следующие результаты: разработан и изготовлен единственный в мире прототип промышленного импульсно-периодического электроионизационного СО-лазера замкнутого цикла; теоретически разработаны новые физические принципы создания импульсных химических лазеров, основанных на явлении фотонного разветвления цепной реакции и термоцепного взрыва; предложена, построена и развита физическая модель процесса глубокого плавления металлов импульсным лазерным излучением миллисекундного диапазона длительности, с помощью которой успешно решен ряд задач лазерной технологии на предприятиях Самары и Поволжского региона; найден, полностью описан и реализован экспериментально новый класс лазерных пучков, названных спиральными, и выполнены первые в России эксперименты по манипулированию микроскопическими объектами, проведенные в том числе, с помощью таких пучков; разработаны прототипы генераторов синглетного кислорода, которые использовались практически во всех лабораториях мира, где проводились исследования химического кислородно-йодного лазера.

Виктор Анатольевич принимал активное участие в создании Лазерной ассоциации. На её организационном съезде в 1990г. он был избран в состав первого Совета ЛАС. В том же 1990-м Куйбышевский филиал ФИАН стал коллективным членом Лазерной ассоциации. В 1992г. на его базе по инициативе В.А. Катулина был создан Волжский (с 1994г. − Самарский) региональный центр ЛАС. Сотрудники Института активно участвует в проектах и программах Ассоциации, постоянно избираются в организованную ЛАС Коллегию национальных экспертов стран СНГ по лазерам и технологиям фотоники. В новый состав Коллегии на 2026-2029гг. вошли зам. директора по науке СФ ФИАН, зав. лабораторией когерентной оптики, ведущий научный сотрудник, к.ф.-м.н. Светлана Павловна Котова и зав. лабораторией лазерно-индуцированных процессов, ведущий научный сотрудник, д.т.н. Сергей Игоревич Яресько.

Сегодня среди достижений нашего Филиала ФИАН в области лазерной физики, лазерных технологий и фотоники можно указать получение генерации в мощном газовом лазере с дифракционным качеством излучения («лазер с оптической накачкой на инертных газах» – ЛОНИГ); определение кинетических констант целого ряда быстропротекающих процессов, знание которых необходимо для развития современных газовых лазерных систем; разработку новых технологий лазерного упрочнения и термообработки; создание системы оптического наноскопа и ряда схем лазерных пинцетов на основе структурированных световых полей; разработку новых типов жидкокристаллических модуляторов с быстродействием до 3 кГц; исследования в области широкоапертурных лазерных систем, открывающие новые перспективы для создания продвинутых источников структурированного излучения в нанофотонике и интегральной оптике. В последние годы в Филиале глубоко и успешно ведутся исследования в области астрофизики и астрохимии.

Самарский филиал ФИАН по-прежнему работает в тесном сотрудничестве с Самарским государственным университетом — здесь работают его талантливые выпускники, сотрудники Филиала преподают на кафедрах Университета, научно-исследовательская работа студентов и аспирантов кафедры физики и кафедры оптики и спектроскопии традиционно проводятся на базе СФ ФИАН. Совместно с Университетом уже многие годы проводится Всероссийская молодежная самарская конкурс-конференция по оптике, лазерной физике и физике плазмы, в которой принимают участие молодые исследователи из Самары, Москвы, Воронежа, Казани, Саратова, Сарова, Томска, Челябинска, а также приглашенные лекторы − ученые из Москвы, Казани, Саратова и т.д. В ноябре 2026 года состоится очередная XXIV Всероссийская молодежная самарская конкурс-конференция по оптике, лазерной физике и физике плазмы.

Проводимые исследования, научная жизнь СФ ФИАН являются ярким свидетельством того, что дело В.А. Катулина продолжается. Хочется верить, что у созданных им Самарского филиала ФИАН и кафедры оптики и спектроскопии Самарского университета хорошие перспективы, а новые имена в науке, яркие открытия − лучшая память о выдающемся ученом, дважды лауреате Государственной премии в области науки и техники, докторе физико-математических наук, профессоре, первом руководителе Самарского регионального центра Лазерной ассоциации, председателе правления областного общества «Знание», члене Президиумов Самарского научного центра и Поволжского отделения Инженерной академии наук Викторе Анатольевиче Катулине.

А. Майорова, к.ф.-м.н., уч. секретарь СФ ФИАН,
В. Афримович, вед. инженер НТИ СФ ФИАН