Институт имеет мощную экспериментальную базу. В настоящее время в инстиуте действуют более 40 уникальных экспериментальных стендов и установок. Особое место среди них занимают:

Плазменный стенд «Крот», (включен в список в список экспериментальных установок национальной значимости Российской Федерации)." Стенд состоит из комплекса релятивистских генераторов СВЧ излучения и крупномасштабной плазменной установки (размер плазменной камеры: длина 10 метров, диаметр 3 метра) и предназначен для проведения фундаментальных и прикладных исследований по взаимодействию сверхсильных электромагнитных волн с протяженными плазменными объектами.

Термостратифицированный опытовой бассейн, (длина – 20 м, ширина – 4 м, глубина – 2 м) , позволяющий масштабно моделировать температурную стратификацию верхнего слоя океана. Включен в список в список экспериментальных установок национальной значимости Российской Федерации под № 01-19.

Терраваттный фемтосекундный лазерный комплекс, (создан в 1999 г. как Центр коллективного пользования), позволяющий получать сверхсильные световые поля и изучать поведение вещества под их влиянием.

Каждое из профильных направлений исследований опирается на совокупность стендов и установок мирового и федерального уровня, обеспечивающих проведения НИР:

Кольцевой ветроволновой стратифицированный бассейн (длина 20м, сечение 0,3 на 0,6 м) предназначен для _моделирования динамики ветровых волн на больших разгонах и разработки методов дистанционного мониторинга морской поверхности.

Акустический бассейн (4,5х3,5х 3м) предназначен для моделирования процессов распространения и нелинейного взаимодействия акустических волн в неоднородных средах, калибровки измерительной аппаратуры.

Акустическая заглушенная (безэховая) камера (рабочий объем 100 куб. м., уровень шума 26 дб) предназначена для масштабного моделирования и испытаний излучающих систем и конструкций, апробации методов акустических измерений, тестирования звукоприемных устройств.

Морской автономный измерительный комплекс предназначен для исследования характеристик шумоизлучения и акустического портретирования протяженных источников (апертура антенны 200 м, глубина установки до 300 м, динамический диапазон антенны до 120 Дб).

Гидроакустические кабельные антенны (объединяющие 64 элемента) предназначены для натурных измерений и модельных исследований в области гидроакустики;

Приемно-излучающий гидроакустический комплекс предназначен для НЧ акустического мониторинга морских акваторий и подводного грунта;

Мобильный сейсмоакустический комплекс предназначен для диагностики состояния поверхностных слоев земных пород и инженерной сейсморазведки;

Измерительная система виброакустического контроля предназначена для исследований шумоизлучения и вибрационных полей различных источников;

Автоматизированный корабельный комплекс предназначен для регистрации радиолокационными и оптическими методами пространственно-временных параметров волнения водной поверхности в широком диапазоне длин волн и для исследования гидрофизических процессов в приповерхностном слое океана

Сильноточные электронные ускорители , снабженные рентгеновской защитой, магнитными системами (с импульсными и сверхпроводящими соленоидами), квазиоптическими трактами, диагностическими комплексами и автоматизированными системами регистрации и обработки информации. Среди них:

Сильноточный ускоритель (700 кэВ, 5 кА, 40 нс) с высокой (до 100 Гц) частотой следования импульсов для отработки релятивистских генераторов и усилителей, предназначенных для радаров, плазменных установок и т.д.

Стенд "Синус -6" с энергией электронов 0.5 МэВ, где проводятся макетные исследования СВЧ источников и их отдельных узлов, проектируемых для стенда "Крот". Позволяет проводить исследования в большем объеме благодаря возможности оперативного изменения параметров электронного пучка на этом стенде.

Короткоимпульсный ускоритель "Синус-5" (5 нс, 550 кэВ), предназначенный для исследования генераторов миллиметрового диапазона.

Стенд "Сатурн" с термоэмиссионным инжектором для получения токовых импульсов большой длительности.

Стенд "МЦАР" (энергия электронов 300 кэВ), на котором решаются проблемы, связанные с созданием генераторов и усилителей на индуцированном циклотронном излучении релятивистских электронных пучков. Используемая здесь термоэмиссионная электронная пушка позволяет формировать высококачественные пучки с необходимой конфигурацией электронных траекторий.

Комплекс экспериментальных стендов для исследования мощных гиротронов, оснащенных криомагнитами (с максимальной индукцией магнитного поля от 5,5 до 7 Тесла), высоковольтными источниками питания и автоматизированным комплексом контрольно - измерительной аппаратуры. В состав комплекса входят:

три экспериментальных стенда для исследований гиротронов и гироклистронов, предназначенных для различных технологических применений, включая гиротроны для радаров (на частотах 35 ГГц и 94 ГГц с выходной мощностью порядка и более 100 кВт) и технологические гиротроны диапазона 24-30 ГГц (с использованием постоянных магнитов и "теплых" соленоидов) и на частотах выше 35 ГГц со сверхпроводящими магнитными системами;

набор стендов для исследования пространственных амплитудно-фазовых структур электромагнитных полей электродинамических устройств и мощных СВЧ приборов.

Стенд для выращивания высококачественных алмазных пленок. Стенд включает микроволновый CVD (Chemical Vapor Deposition) –реактор, использующий плазму импульсного СВЧ–разряда на частоте 2,45 ГГц, стандартный микроволновый CVD–реактор с использованием непрерывного СВЧ разряда на частоте 2,45 ГГц, а также экспериментальную установку по напылению алмазных пленок с использованием СВЧ излучения 10 кВт непрерывного гиротрона на частоте 30 ГГц.

Комплекс для выращивания крупногабаритных водорастворимых кристаллов. Данный комплекс позволяет выращивать уникальные водорастворимые кристаллы размером 450х450х600мм для нелинейного преобразования частоты мощного лазерного излучения.

Импульсно-периодические лазерные системы с длительностью импульса от 25пс до 100нс, с энергией в импульсе от 100мДж до 2,5Дж, длиной волны от 0,53мкм до 1,2мкм.

Мультитераваттный параметрический усилитель фемтосекундных импульсов на кристалле DKDP. Длительность импульса – 72 фс, энергия в импульсе 10 Дж, длина волны излучения 911 нм, КПД усиления по энергии – 27%.

Широкоапертурный интерферометр-профилометр для контроля характеристик оптических элементов с ангстремной точностью.

Оптический когерентный томограф. Предназначен для неповреждающей диагностики биотканей на глубину 2 мм с пространственным разрешением 10 мкм.

Поблемно-ориентированные поисковые и прикладные исследования по приоритетным направлениям областям знаний, проводимых в ИПФ РАН на уникальных научных установках

По приоритетному направлению «Информационно-телекоммуникационные системы» проводятся исследования, направленные на разработку на основе нейрочипов, имитирующих поведение живых нейронов, устройств, реализующих динамическую нейросеть. Решение этой проблемы позволит выполнять параллельное преобразование аналоговых сигналов для задач обработки информации и нейрокомпьютинга. Проводятся исследования с целью создания волоконных эрбиевых усилителей лазерных импульсов фемтосекундной длительности (нано-джоульного уровня), позволяющих усиливать оптические импульсы непосредственно в линиях связи.

По направлению «Индустрия наносистем и материалы» проводятся исследования, направленные на разработку сильноточных источников ионов на основе ЭЦР разряда, поддерживаемого мощным миллиметровым излучением гиротронов для модификации поверхностей; исследования методов повышения скорости роста алмазных пленок и дисков на основе CVD -технологии за счет повышения концентрации компонент в плазменном реакторе при использовании более высокочастотных источников микроволнового излучения; исследования, направленные на развитие технологий микроволнового спекания наноразмерных керамических и композиционных материалов с повышенной износостойкостью и пластичностью.

По направлению «Живые системы» проводятся исследования возможности совмещения методов оптической когерентной томографии и конфокальной микроскопии для разработки оптический когерентного микроскопа и создания прижизненного мониторинга молекулярных процессов, характеризующих как развитие злокачественных новообразований, так и регресс опухоли при различных воздействиях.

По приоритетному направлению «Рациональное природопользование» проводятся работы по разработке средств и методов дистанционного микроволнового мониторинга атмосферы, включающего исследования озона и других экологически важных малых газовых составляющий атмосферы, вертикальных температурных профилей, качественных и количественных исследований облачной составляющей атмосферы; исследования инициации и управления разрядом постоянного тока в атмосфере (включая грозовые разряды) лазерными импульсами фемтосекундной длительности; исследования технологии маломодовой акустической томографии океана и разработка дистанционных (радиолокационных и оптических) методов диагностики гидрофизических процессов в верхнем слое океана. Проводятся также исследования, направленные на развитие когерентных методов сейсморазведки и интенсификации добычи нефти.

По направлению «Энергетика и энергосбережение» проводятся исследования концепции “быстрого поджига” термоядерной реакции, исследование возможностей использования мощных гиротронов миллиметрового диапазона длин волн для нагрева, диагностики и управления профилем тока в термоядерной плазме.

По направлению «Безопасность и противодействие терроризму» проводятся исследования методов обнаружения и идентификации опасных химических веществ и биологических средств с помощью импульсной спектроскопии в ТГц диапазоне, отработка алгоритма акустической пеленгации сверхзвуковых малоразмерных тел (пули) для определения местоположения точки стрелкового оружия, исследование возможностей электронного противодействия широкополосным импульсным СВЧ излучением.