В 1962 р. (на самому початку "лазерної ери") під керівництвом проф. В.Л. Броуде сформувалась ініціативна група співробітників відділу фізики кристалів (завідувач акад. А.Ф. Прихотько), яка почала активні дослідження з оптичної квантової електроніки. Вже в першій роботі 1962 р. (В.Л. Броуде, М.С. Соскін та ін.) була показана можливість лазерної генерації на електронно-коливальних переходах. Ця ж група склала "кістяк" відділу ОКЕ, який був створений у 1965 р. під завідуванням В.Л. Броуде. В зв'язку з його від'їздом до ІФТТ АН СРСР (Черноголовка) завідувачем ВОКЕ було призначено М.С. Соскіна, який очолює його до сьогодні.

За час існування відділу було захищено 11 докторських і понад 60 кандидатьских дисертацій. Деякий час у відділі існувала лабораторія оптики багатохвильових взаємодій (кер. д.ф.-м.н. А.І. Хіжняк). З відділу виділилась лабораторія прикладної голографії, що доросла до Інституту прикладної оптики НАНУ (перший директор - д.ф.-м.н. В.Б. Марков), яким керує зараз д.ф.-м.н. В.Б. Тараненко (обидва колишні співробітники ВОКЕ). Першим головним напрямком досліджень відділу, які в основному завершились у сімдесяті роки, і стало створення лазерів зі зміною довжини хвилі генерації, в тому числі під час генерації ("свіп-лазери", В.І.Кравченко).

Для здійснення цього були запропоновані дисперсійні резонатори (а.с. #164325 з пріоритетом від 01.03.1963). Була вперше створена гама перестроюваних лазерів (Держпремія УРСР 1974 р.).

Останнім часом у відділі ведуться дослідження за трьома напрямками.

Динамічна голографія, де основні зусилля направлені на:

• Уповільнення та прискорення імпульсів світла із використанням самодифракції на динамічних ґратках.
• Динаміка генераторів світла на чотирьоххвилевих взаємодіях в кристалах. Генератори із зсунутим за частотою зворотнім зв’язком.
• Дослідження фоторефрактивної нелінійності напівпровідників та розробка датчиків ультразвуку.
• Вивчення нелійного ефекта фотоіндукованного розсіяння світла в фоторефрактивних матеріалах та розробка нових методів визначення фото- та фероелектричних характеристик середовищ та процесів термічної фіксації фазових голограм за допомогою розсіяння світла.
• Пошук, вдосконалення та оптимізація параметрів нелінійних матеріалів для майже виродженої за частотою чотирьоххвилевої взаємодії (фоторефрактивні кристали, діелектрики із DX-центрами, нітропусиди тощо). Вивчення нелінійних взаємодій в кристалах низької симетрії.

Сингулярна оптика, у якій головними напрямками є:

• Розробка теоретичних та експериментальних досліджень поляризаційної сингулярної оптики (топології векторних спекл-полів).
• Вивчення мікроструктури (морфології), закономірностей формування і властивостей топологічних сіток поляризаційних сингулярностей.
• Розробка принципів динамічної сингулярної оптики, аналіз розвитку та руху топологічних об’єктів у світловому полі в реальному часі.
• Дослідження фазової та групової швидкості світла у складних оптичних полях з дислокаціями хвильових фронтів.
• Розробка методів використання оптичних вихорів для кодування і передачі інформації, а також методів прийому та декодування за допомогою спектрального розділення по компонентах орбітального кутового моменту.

Біологічна фотофізика та оптика, у яких основні зусилля направлені на:

• Дослідження фотофізичних процесів, що відбуваються в біосередовищах під дією лазерного опромінення.
• Вивчення механізмів фотоперетворень провітаміну D методами УФ спектроскопії і математичне моделювання кінетики фотореакції.
• Розробка експресного методу вимірювання специфічної біологічної активності УФ випромінювання Сонця та створення персонального рідкокристалічного біодозиметру.
• Вивчення фототрансформацій в ретинальних фоторецепторах методами динамічної голографії.
• Застосування біологічного фоторецептора бактеріородопсин та його генетичних і хімічних модифікацій для просторової модуляції світла та оптичної пам’яті.

У галузі сингулярної оптики:

• На основі комп’ютерного синтезу голографічних граток розроблено методи генерації оптичних вихорів ; одержано та досліджено народження квадруполів оптичних вихорів в само(де)фокусуючих середовищах і з’ясовано їх природу за допомогою моделі самоіндукованих гаусоподібних нелінійних лінз; розроблено теорію топологічної еволюції хвильових фронтів лазерних пучків, а також процесів топологічних реакцій в комбінованих світлових пучках, що несуть в собі оптичні вихори.
• Вперше в оптичному диапазоні виконаний експеримент по вимірюванню обертального ефекту Доплера. Вперше запропонований пристрій для сепарації фотонів за значенням їх орбітального кутового моменту. Вперше показане явище квантування проекції орбітального кутового моменту оптичного пучка при його відхиленні від референтеної осі.
• Аналіз оптичного поля в області „плями Пуассона” показав помітну варіацію фазової швидкості розповсюдження хвильового фронту.
• Для оптичних полів із складною просторовою структурою (спекл-поле) встановлені закономірності формування топологічних сіток скалярних дислокацій (оптичних вихорів) та векторних, або поляризаційних сингулярностей.
• Досліджені процеси формування та анігіляції поляризаційних сингулярностей у неоднорідних світлових полях, що змінюються з часом, або у залежності від зовнішніх параметрів.

У галузі динамічної голографії:

• Показано, що оптимізовані кристали CdTe:Ge забезпечують високу фоторефрактивну нелінійність при запису відбиваючих ґраток за рахунок високої концентрації пасток, яка забезпечується при легуванні германієм. Отримано найбільший для всіх напівпровідників експоненційний коефіцієнт підсилення, який перевищує раніш відомі майже в три рази для запису на довжині хвилі 1,06 мкм та в півтора рази для запису на 1,55 мкм.
• Вперше реалізовано адаптивний датчик УЗ коливань, в якому квадратурний режим детектування забезпечується зовнішньою прямокутною фазовою модуляцією. В такому датчику з CdTe:Ge досягнуто найкращу чутливість для всіх відомих датчиків без зовнішніх полів.
• Спостережено та досліджено новий тип кинетики генерайії в Sn₂P₂S₆ – режим «оптичного мультівібратора». Показано, що його причиною є конкуренція протифазних граток просторового заряду, які формуються носіями заряду різного знаку. Досягнуто значне збільшеня нестаціонарного підсилення імпульсів сигнальної хвилі в Sn₂P₂S₆ шляхом фазової модуляції.
• Продемонстровано можливість суттєвої затримки імпульсів світла без зміни його інтенсивності при запису динамічної гратки в кристалі із двома типами рухомих носіїв заряду. Нелінійно-оптичними методами одержані дані про усі компоненти тензора лінійного електрооптичного ефекту та про анізотропію діелектричної сталої гипотіодіфосфиту олова.
• Розроблено моделі параметричного та ширококутового фотоіндукованого розсіяння світла в фоторефрактивних кристалах зі змішаним фотовольтаїчним/дифузійним відгуком. Розроблено оптичні методи безконтактного аналізу а) фероелектричних та електрооптичних властивостей релаксора Sr_0.61Ba_0.39Nb₂O₆, та б) фотоелектричних характеристик фероелектрика LiNbO₃.
• Отримано запис фазових граток з фотоіндукованою зміною показника заломлення внаслідок збудження короткоживучих метастабільних станів одиночним лазерним імпульсом в кристалах нітропрусиді натрію Na_{2[Fe(CN)5NO]*2H2O.}

У галузі біофотоніки:

• Розроблено експресний спектральний метод концентраційного аналізу багатокомпонентної суміші фотоізомерів провітаміну D з урахуванням її незворотної фотодеградації, досліджено вплив параметрів лазерного УФ опромінювання (довжини хвилі, тривалості імпульсу та його інтенсивності) на кінетику фотоізомеризації провітаміну D і розвинуто математичні моделі фотореакції, які адекватно описують її кінетику в умовах лазерного опромінення з урахуванням конформаційної рухливості фотоізомерів.
• На основі розвинутої моделі кінетики фотореакції запропоновано і реалізовано новий алгоритм розрахунку вітамін-D–синтезуючої здатності сонячного УФ випромінювання з використанням спектрорадіометричних вимірювань або математично промодельованого сонячного спектру.
• Розроблено голографічну методику для вивчення оптичних процесів, що супроводжують водний обмін в пурпурній мембрані з трансмембранним ретиналь-протеїном бактеріородопсин. Показано, що в пурпурній мономембрані індуковані світлом зміни кількості водних молекул в мембранному каналі є важливими для модуляції динамічного голографічного запису і відбиваються різкіше в голографічних кінетиках ніж в спектрах поглинання бактеріородопсину.
• На основі нелінійно-оптичних властивостей бактеріородопсину та його модифікацій запропоновано фотоанізотропне перетворення некогерентних оптичних сигналів малої інтенсивності в когерентні з одночасною просторовою модуляцією їх інтенсивності; одержано блокування частин зображень із заданим рівнем інтенсивності у реальному часі тільки за допомогою варіювання інтенсивності малопотужного збуджуючого випромінювання (чисто оптично реалізовано метод темного поля).

• I.P. Terenetska, M.V. Vasnetsov, P.S. Kapinos, D.S. Kasyanyuk ‘Method of visual determination of ‘antirachitic’ biologic dose of ultraviolet radiation’, Patent of Ukraine № 114005, 27.02.2017. Патент України №114005 «Спосіб візуального визначення антирахітної біологічної дози ультрафіолетового випромінювання», Теренецька І.П., Васнєцов М.В., Капінос П.С., Касянюк Д.С.
• I. Terenetskaya “Three operation modes of the Vitamin D Biodosimeter”, Proc. of SPIE, 2016, Vol. 9887 doi: 10.1117/12.2229756
• P.S. Kapinos, T.N. Orlova, and I.P. Terenetskaya «UV biodosimeter with visual detection of vitamin D synthesis using θ-cell», Mol. Cryst. & Liq. Cryst., 2015, v.615, pp.1-8. DOI: 10.1080/15421406.2015.1066953
• V.V. Ponevchinsky, P.S. Kapinos, I.P. Terenetskaya, M.S. Soskin, M.V. Vasnetsov «Phase-resolved structure of a disclination in a liquid-crystal θ-cell”, Optics Communications, 2014, v.329, pp.129–134
• В. П. Клочков, Л. Ф. Козлов, И. В. Потыкевич, М. С. Соскин, Лазерная анемометрия, дистанционная спектроскопия и интерферометрия, (Наукова думка, Киев, 1985).
• S. Odoulov, M. Soskin, Coherent optical oscillation due to vectorial four-wave mixing in photorefractive crystals, in "Laser Physics of Condensed Matter", (Plenum Press, N.Y. 1988).
• S. G. Odoulov, M. S. Soskin Amplification, Oscillation and Light-Induced Scattering in Photorefractive Crystals in: "Photorefractive Crystals and Applications", eds. J.-P. Huignard and P. Guenter, Topics in Applied Physics, (Springer Verlag, Geidelberg, Germany, 1989).
• V. Yu. Bazhenov, M. S. Soskin, V. B. Taranenko, M. V. Vasnetsov Biopolimers for real-Time Optical Processing in: "Optical Computing", eds. H. H. Arsenault, T. Szoplik, B. Macukow, (Academic Press, London, 1989).
• А. И. Хижняк, С. Г. Одулов, М. С. Соскин, Лазеры на динамических решетках, (Наука, Изд. Физ.-мат. Литературы, 1990, Москва).
• A. I. Khizhnyak, S. G. Odoulov, M. S. Soskin, Optical oscillators with Degenerate Four-Wave Mixing (Dynamic Grating Lasers), (Harwood Academic publishers, London, 1991).
• S. Odoulov, B. Sturman, M. Goul'kov, Parametric four-wave processes in photorefractive crystals, Physics Reports, (1996).
• M. S. Soskin and M. V. Vasnetsov, Linear Theory of Optical Vortices in: "Optical vortices", eds. M. Vasnetsov and K. Staliunas (Nova Science, N. Y., 1999).
• C.P. Smith, R.G. McDuff, N.R. Heckenberg, M.S. Soskin and M.V. Vasnetsov, Experimental Realisation and Detection of Optical Vortices in: "Optical vortices", eds. M. Vasnetsov and K. Staliunas (Nova Science, N. Y., 1999).
• M. S. Soskin and M. V. Vasnetsov, Singular optics in: Progress in optics, ed. E. Wolf, (Elsevier Science B. V., Amsterdam, 2001).
• Soskin M. S., Gorshkov V. N., Vasnetsov M. V., Malos J. T., Heckenberg N. R. Topological charge and angular momentum of light beams carrying optical vortices. Phys. Rev. A – 1997 - V. 56 - P. 4064 – 4075.
• Басистый И. В., Бекшаев А. Я., Васнецов М. В., Слюсар В. В., Соскин М. С. Наблюдение ротационного эффекта Доплера у оптических пучков с геликоидальным волновым фронтом при помощи спиральной зонной пластинки. Письма ЖЭТФ – 2002 – T. 76 – C. 566 – 570.
• M. Vasnetsov, V. Pas’ko, A. Khoroshun, V. Slyusar, M. Soskin. Observation of superluminal wave-front propagation at the shadow area behind an opaque disk Optics Letters 32, 1830- 1832 (2007).
• M. Soskin, M. Vasnetsov, V. Denisenko, V. Slyusar. Optical singularities in holography and speckles. In: New directions in holography and speckles, American Sci. Publishers, 2008.
• Roman I. Egorov, Marat S. Soskin and Isaac Freund, Experimental optical diabolos Opt. Lett. – 2006. – V.31. – 13. – pp.2048-2050.
• Roman I. Egorov and Marat S. Soskin, David A. Kessler and Isaac Freund, Experimental Measurements of Topological Singularity Screening in Random Paraxial Scalar and Vector Optical Fields. Phys. Rev. Lett. - 2008. - V.100. - 103901.
• Alexei D. Kiselev, Roman G.Vovk, Roman I. Egorov and Vladimir G. Chigrinov, Polarization-resolved angular patterns of nematic liquid crystal cells: Topological events driven by incident light polarization. Phys. Rev. A — 2008. - V.78. - 033815
• S. Odoulov, B. Sturman, Photorefraction with the Photovoltaic Charge Transport in: "Progress in Photorefractive Nonlinear Optics" (Taylor & Francis, 2002).
• M. Goulkov, O. Shinkarenko, L. Ivleva, P. Lykov, T. Granzow, T. Woike, M. Imlau, M. Woehlecke, “New parametric scattering in photorefractive SBN:Cr”, Phys.Rev.Lett., 91, 243903 (2003).
• M. Imlau, T. Biennger, S. Odoulov, Th. Woike, Holographic 3D Memories in: "Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices" (Wiley, Canada, 2003).
• A. Shumelyuk, K. Shcherbin, S. Odoulov, B. Sturman, E. Podivilov, and K. Buse, Slowing down of light in photorefractive crystals with beam intensity coupling reduced to zero Phys. Rev. Lett. 93, 243604 (2004).
• M. Imlau, M. Goulkov, M. Fally, Th. Woike, "Characterization of polar oxides by photo-induced light scattering", Chapter in “Polar Oxides: Properties, Characterization and Imaging", Eds. R. Waser, U. Bottger, S. Tiedke, Wiley-VCH Weinheim [ISBN: 3-527-40532-1] (2004).
• A. A. Grabar, M. Jazbinsek, A. N. Shumelyuk, Yu. M. Vysochanskii, G. Montemezzani, and P. Gunter, “Photorefractive effects in Sn_2 P_2 S_6 ,” in Photorefractive materials and their applications II, P. Gunter and J.-P. Huignard, ed. (Springer Science + Business Media, Inc., New York). Vol. 114 , pp. 327-362, 2007.
• A. Shumelyuk, A. Hryhorashchuk, and S. Odoulov, Coherent optical oscillator with periodic zero-Pi phase modulation, Phys. Rev. A 72, 023819 (2005).
• A. Shumelyuk, A. Hryhorashchuk, S. Odoulov, and D. R. Evans, Transient gain enhancement in photorefractive crystals with two types of movable charge carrier, Optics Letters, 32, 1959-1961, (2007).
• K. Shcherbin, “Recent progress in semiconductor photorefractive crystals” in Photorefractive materials and their applications II, P. Gunter and J.-P. Huignard, ed. (Springer Science + Business Media, Inc., New York 2007).
• V. Dieckmann, A. Selinger, M. Imlau, and M. Goulkov, “Fixed-index gratings in LiNbO3:Fe upon long-term exposure to an intense laser beam”, Opt. Lett, 32, 3510 (2007).
• M. Goulkov, M. Imlau, Th. Woike, Photorefractive parameters of lithium niobate crystals from photoinduced light scattering, Phys. Rev. B 77, 235110 (2008).
• A. Volkov, A. Shumelyuk, S. Odoulov, D.R. Evans and G. Cook, Anisotropic diffraction from photorefractive gratings and Pockels tensor of Sn2P2S6, Opt. Express, 16, 16923 (2008).
• M. Imlau, T. Biennger, S. Odoulov, Th. Woike, Holographic 3D Memories in: "Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices" (Wiley, Canada, Second Edition 2009).
• K. Shcherbin, High photorefractive gain at counterpropagating geometry in CdTe:Ge at 1:064 µm and 1:55 µm, Applied Optics, Vol. 48, No. 2, 371-374, 2009.
• E. Korchemskaya, D. Stepanchikov, N. Burykin, Potentials of Dynamic Holography on Bacteriorhodopsin Films for Real-Time Optical Processing in: "Bioelectronic Applications of Photochromic Pigments"(IOS Press, Amsterdam - Berlin - Oxford - Tokyo - Washington, DC, 2001).
• E. Korchemskaya, D. Stepanchikov, Photoinduced Anisotropy and Dynamic Polarization Holography on Bacteriorhodopsin Films for Optical Information Processing in: "Molecular Electronics: Bio-sensors and Bio-computers" (Kluwer Academic Publishers, the Netherlands, 2003).
• O.N.Galkin and I.P. Terenetskaya, "Vitamin D" biodosimeter: basic characteristics and prospect applications" J.Photochem.Photobiol. B:Biology, 1999, v.53, N1, pp12-19.
• D. Bolsee, A. R. Webb, D. Gillotay, B. Dorschel, P. Knuschke, A. Krins, and I. Terenetskaya "Laboratory facilities and recommendations for the characterization of biological ultraviolet dosimeters", Applied Optics, 2000, Vol.39, No.16, pp.2813-2822.
• M. Aronishidze; A. Chanishvili, G. Chilaya, G. Petriashvili; S. Tavzarashvili, L. Lisetski, I.Gvozdovskyy, I. Terenetskaya "Colour change effect based on provitamin D photoisomerization in cholesteric liquid crystalline mixtures", Mol.Cryst. & Liq.Cryst., Vol. 420 (2004) pp. 47-53.
• Теренецька І.П, Патент України №15712 „Спосіб вимірювання дози біоактивного ультрафіолетового випромінювання” / Заявл. 06.01.06; Опубл. 17.07.06. Бюл. №7.
• Орлова Т. Н., Теренецкая И. П. Особенности фотоизомеризации провитамина D3 в нематическом жидком кристалле // Опт. и cпектр. – 2006. – T.100, №4. - C. 637-642
• Tatiana N. Orlova and Irina P. Terenetskaya, “Useful algorithm for calculations the vitamin D synthetic capacity of sunlight”, Proc. 18th Int. Congress of Biometeorology, 22-26 September, 2008, Tokyo, Japan, (ICB2008, Ecosystem Eco-P06).
• E. Korchemskaya, D. Stepanchikov, S. Bugaychuk, N. Burykin, Dynamic Holography for Study of Nonlinear Optical Processes in Biological Photoreceptor Molecule in "From Cells to Proteins: Imaging Nature across Dimensions" (Springer, the Netherlands, 2005).
• E. Korchemskaya, N. Burykin, S. Bugaychuk, O. Maksymova, T. Ebrey, S. Balashov, “Dynamic holography in bacteriorhodopsin/gelatin films: effects of light-dark adaptation at different humidity” Photochemistry and Photobiology, 2007, v.83, pp.403–408.

• 

  Група динамічної голографії за роботою: ч.к. НАНУ С.Г. Одулов та докторанти с.н.с.,
  к.ф.-м.н. О.М. Шумелюк (Премія Президента України для молодих вчених, 2003 р.), с.н.с., к.ф.-м.н. К.В. Щербін.

• 

  Одін відділ - два ч.к. НАНУ: М.С. Соскін та С.Г. Одулов, Держпремія СРСР (1982 р.), Премія НАНУ ім. акад. К.Д. Синельникова (1992 р.), Дійсний член Американського Оптичного Товариства (OSA Fellow, 1999 р.), Премії Фонду А. фон Гумбольдта по фізиці (2001р)

• 

  Група сингулярної оптики підкорює поляризаційні сингулярності оптичних векторних полів
  (дисертанти інж. В.Г. Денисенко і інж. В.В. Слюсар).

• 

  Група фотобіології (докторант с. н. с., к.ф.-м.н. І. П. Теренецька,
  Премія ім. Т. Меймана від лазерних центрів США, 1994 р.).

• 

  Ветеран відділу д.ф.-м.н, проф. К.М. Салькова.

• 

  „Підкорювач” орбітального кутового моменту оптичних вихорів докторант с.н.с., к.ф.-м.н. М. В. Васнєцов,
  Премія для молодих вчених ім. О. Островського, 1984 р.

• 

Сайт групи динамічної голографії
Сайт групи Vitamin D & Photonics
Персональна сторінка Гвоздовського Ігоря Анатолійовича