Владилен Степанович Летохов () — советский и российский , пионер лазерной физики, в частности — метода лазерного охлаждения атомов. Доктор физико-математических наук (1970), профессор. Автор более 850 статей и 17 монографий, наиболее цитируемый советский учёный во всех областях науки за период 1973—1988 годов.
Биография Родился в Тайшете (Иркутская область). В 1963 году окончил Московский физико-технический институт и поступил в аспирантуру ФИАН, где работал в 1963—1970 годах под руководством академика Басова. В 1970 году по приглашению Мандельштама перешёл в Институт спектроскопии АН СССР, руководил отделом лазерной спектроскопии, занимал должность заместителя директора. Одновременно с 1972 года являлся профессором МФТИ.
Среди учеников — 60 кандидатов и 12 докторов наук.
Научная деятельность Внёс существенный вклад в различные области лазерной физики и её применения, включая лазерную спектроскопию, лазерное управление движением атомов, фотоселективную многофотонную химию, применение лазеров в ядерной физике и биомедицине, нанооптику и астрофизическую спектроскопию. Его ключевые научные достижения кратко описаны ниже.
В области лазерной спектроскопии выполнил новаторские работы по спектроскопии насыщения, предложил и реализовал резонансную ионизационную спектроскопию (RIS), включая лазерное обнаружение одиночных атомов со многими приложениями в аналитике, исследование высоковозбуждённых состояний редких атомов. Выполнил совместно с коллегами первые эксперименты по детектированию молекул с помощью метода RIS и метода многофотонной ионизации с резонансным усилением (REMPI) с масс-спектрометрией. Кроме того, предложена флуоресцентная спектроскопия фотонного всплеска (photon-burst spectroscopy) для обнаружения одиночных атомов и очень редких изотопов), а также фотоакустическая и фототермическая спектроскопия в сочетании с газовой хроматографией и оптоакустической томографией пространственно-неоднородных сред. Методы сверхбыстрой спектроскопии использовались также для изучения процессов сверхбыстрой релаксации в высокотемпературных сверхпроводниках и фуллеренах.
Также получил ключевые результаты в области лазерной спектроскопии с субволновым пространственным разрешением. Предложил, затем в течение 20 лет убеждал других и, наконец, в своей лаборатории экспериментально реализовал лазерную резонансную фотоэлектронную микроскопию с пространственным разрешением около 30 нм и лазерную резонансную фотоионную микроскопию с разрешением около 5 нм. Кроме того, им был предложен новый тип сканирующей оптической микроскопии с нанометровым пространственным разрешением, основанный на резонансном возбуждении флуоресценции из одноатомного возбужденного центра.
В области лазерного управления движением атомов выполнил с коллегами в 1968 и 1973 годы новаторские работы по захвату (каналированию) атомов с помощью градиентной дипольной силы, предложил так называемые «оптические решётки» (optical lattices, molasses), и ввёл определение доплеровского предела для лазерного охлаждения атомов. Впервые также были проведены эксперименты в 1979 году по охлаждению и монохроматизации, коллимации и отражению атомного пучка с помощью лазерного излучения. Впервые было предложено использовать резонатор, подобный резонатору лазера, для ансамбля атомов с высоким вырождением и резкой фокусировкой (до ангстрема) атомного пучка. Летохов и его группа внесли решающий вклад в формирование новой области исследований в области атомной лазерной физики — атомной оптики.
В области селективного взаимодействия лазерного излучения с веществом изучил резонансное взаимодействие лазерного излучения с атомами и молекулами. Предложил, открыл и разработал новую область исследований, имеющих принципиальное значение — фотоселективную многофотонную химию. В этой области ими были выполнены пионерские работы, приведшие к созданию резонансной ступенчатой ионизационной спектроскопии и новой технологии лазерного разделения изотопов. Была предложена и успешно продемонстрирована многофотонная резонансная ионизация молекул (REMPI) в масс-спектрометрии. Сегодня этот метод играет исключительно важную роль в исследовании молекулярной динамики с помощью молекулярных пучков и так далее. Впервые объединил идею фотоселективного возбуждения колебательных состояний молекул с последующим возбуждением реактивных электронных состояний. В настоящее время фотоселективная многофотонная химия является одним из самых мощных инструментов фотохимии. Выступил соавтором новаторских работ, в которых было обнаружено явление многофотонного фотоселективного (изотопически-селективного) колебательного фотовозбуждения и фотодиссоциации многоатомных молекул мощным импульсом ИК-лазера. Эти и последующие работы привели к новой области исследований: многофотонной ИК-лазерной фотофизике и фотохимии молекул в основном электронном состоянии, а также к разработке нового метода разделения изотопов ИК-излучением, который был реализован на промышленном уровне.
Также занимался исследованиями лазеров с сильно разупорядоченной средой усиления (random lasers) нанооптики, нанофотоники и наноплазмоники, а в последние годы — изучением лазерных эффектов в атмосферах звезд, которые он предсказал в начале своей карьеры.
Работы Летохова по лазерному охлаждению и детектированию атома стали определяющими для развития квантовых технологий Летохов <…> удивительный человек. Удивительный он, в частности, тем, что в нашей области науки, куда ни посмотришь, сейчас практически в любом направлении, которое сейчас активное, Летохов сделал что-то, что определило её развитие. В частности, он был изобретателем лазерного охлаждения. Оказывается, можно использовать лазерный свет, чтобы охлаждать атом, чтобы атомы двигать, чтобы атомы детектировать. Оказывается, что вот эти три важных открытия позволяют нам записывать и считывать информацию, манипулировать ей. <…> Технологии лазерного охлаждения атомов, технология движения атомов, детектирования атома определяют развитие науки в области квантовых технологий. , в частности, идеи и исследования послужили основой для работ Чу, Коэна-Таннуджи и Филлипса по лазерным методам охлаждения атомов, за которые они получили в 1997 году Нобелевскую премию по физике.
Редакционная деятельность Соредактор: Серия монографий: Laser Science and Technology (Harwood Academic Publ) ed. by V.S.Letokhov, C.V.Shank, Y.R.Shen, and H.Walther (вышло 20 томов). Соредактор: Lasers in the Life Sciences (1986—2009) Соредактор: Laser Chemistry (1982—2009) Соредактор: Nonlinear Optics (1991—2009) Вестник Российской академии наук Журнал экспериментальной и теоретической физики (ЖЭТФ) (1980—1982) Квантовая электроника (1974—2009) Optics Communications (1976—2009) Optics Letters (1977, 1979—1980, 1982—1986, 1988—1990) Comments on Atomic and Molecular Physics (1977—2009) Journal of Modern Optics (part «Optics Acta») (1986—2009) Chemical Physics (1981—2009) Chemical Physics Letters (1991—2009) Nuovo Cimento B (1977—1982) Nuovo Cimento D и Р (1995—2009) Chinese Journal of Lasers (1989—1997) Applied Physics B (1980—1992) Laser Focus (1971—1982) Spectrochimica Acta B Journal of Applied Spectroscopy Heralds of the Russian Academy of Sciences
Награды Ленинская премия (совместно с Вениамином Чеботаевым, за 1978 год) — за цикл работ по нелинейным узким резонансам в оптике и их применению Почётная медаль в честь 600-летнего юбилея Гейдельбергского университета (Германия) (1986) Премия в области квантовой электроники и оптики Европейского физического общества (1998) за пионерский вклад в изучение физике взаимодействия лазерного излучения с веществом, включая атомную оптику, лазерное охлаждение атомов, лазерную химию и методы лазерной аналитической спектроскопии Государственная премия России (в составе группы, за 2002 год) — за цикл работ «Физико-технические основы лазерного разделения изотопов методом селективной многофотонной диссоциации молекул» Премия имени Рождественского (совместно с Виктором Балыкиным, за 2001 год) — за цикл работ «Лазерное охлаждение и пленение атомов» Грант Эрландера (Швеция) (2000) Почётный гражданин Троицка (2000) Почётный профессор Эколь Нормаль (Франция), университетов Аризоны, Беркли и Айовы (США), Лундского университета (Швеция) Почётный член Американского оптического общества (OSA, США, 1977) Внешний член Общества Макса Планка (Германия, 1989) Член Европейской академии искусств и наук (1996) Почётный член всемирного инновационного фонда (2000) Член Европейской академии (2002) Член общества Лейбница (Германия, 2003)
Память В 2011 году Оптическим обществом имени Рождественского учреждена медаль Летохова, которая присуждается ежегодно молодым учёным за новаторские работы в лазерной физике, нелинейной оптике и их приложениям.
В 2018 году Европейское физическое общество (EPS) учредило свою высшую награду — премию EPS имени Владилена Летохова (EPS Vladilen Letokhov award) за исключительные достижения в области взаимодействии лазерного излучения с веществом, чтобы признать его выдающийся вклад в развитие лазерной физики, в частности спектроскопии атомов и молекул, лазерной манипуляции атомами и изучение процессов в сильных полях. Медаль вручается каждый нечетный год на крупной Европейской конференции. Приз состоит из медали, сертификата и денежной премии, которая в настоящее время установлена в размере 5000 евро.
Новаторские работы Летохова были отмечены в 2018 году при присуждении Институту спектроскопии РАН (ИСАН) знака отличия Европейского физического общества — EPS Historic Site, на памятной доске которого указано, что «здесь в творческой атмосфере группа молодых исследователей, возглавляемая Владиленом Летоховым, выполнила первые в мире эксперименты по лазерному захвату и охлаждению атомов, что привело к созданию новых направлений в физике, а также пионерские эксперименты по лазерному разделению изотопов с использованием методов селективного лазерного возбуждения атомов и молекул, что привело к созданию новой области лазерной химии.»
В ИСАН установлена мемориальная доска «В. С. Летохов ИСАН 1970—2009» и сохранен кабинет Летохова как мемориальный кабинетПостановление президиума Российской академии наук № 181 от 14 августа (2010, перепись)..
Именем профессора Летохова названа улица в городском округе Троицк Троицкого административного округа города Москвы
Публикации Статьи В. С. Летохова в журнале УФН В. С. Летохов, В. П. Чеботаев, Принципы нелинейной лазерной спектроскопии (М.: Наука, 1975), 279 с. V. S. Letokhov, Laser-Spectroskopie (Berlin: Verlag, 1977), 221 pp. V. S. Letokhov, V. P. Chebotayev, Nonlinear Laser Spectroscopy (Berlin: Springer, 1977), 466 pp., ISBN 978-3-662-13487-0. В. С. Летохов, Н. Д. Устинов, Мощные лазеры и их применение (Москва: Советское радио, 1980), 112 с. V.S. Letokhov, N.D. Ustinov, Powerful Lasers and their Applications (New York: Harwood Acad. Publ., 1983), 128 pp. (перевод с русского издания) V. S. Letokhov, Nonlinear Laser Chemistry. Multiple-Photon Excitation (Springer Series in Chemical Physics vol 22) (Berlin: Springer, 1983), 417 pp., ISBN 978-3-642-87646-2. В. С. Летохов, Нелинейные селективные фотопроцессы в атомах и молекулах (Москва: Наука, 1983), 408 с. Е. П. Велихов, В. Ю. Баранов, В. С. Летохов, Е. А. Рябов, А. Н. Старостин, Импульсные CO2-лазеры и их применение для разделения изотопов (Москва: Наука, 1983), 304 с. V. N. Bagratashvili, V.S. Letokhov, A.A. Makarov, and E.A. Ryabov, Multiple Photon Infrared Laser Photophysics and Photochemistry (New York: Harwood Acad. Publ., 1986), 512 pp. В. П. Жаров, В. С. Летохов, Лазерная оптико-акустическая спектроскопия (Москва: Наука, 1984), 320 с. V.P. Zharov, V.S. Letokhov, Laser Optoacoustical Spectroscopy (Springer Series in Optical Sciences vol 37) (Berlin: Springer, 1986), 327 pp., ISBN 978-3-540-39492-1. (перевод с русского издания)