Подразделения
Научно-образовательный центр фотоники и оптоинформатики.
В 2002 году на базе Университета ИТМО был открыт факультет “Фотоника и оптоинформатика” и одноименная программа подготовки специалистов “Фотоника и оптоинформатика”, уникальная для России. Одной из ее важнейших задач являлась организация учебного процесса и подготовка специалистов по оптоинформатике – стремительно развивающейся новой области науки и техники, в которой разрабатываются оптические технологии сверхбыстрой передачи, обработки и записи информации, создаются быстродействующие оптические компьютеры и системы искусственного интеллекта. Продолжением этой программы являются наши современные образовательные программы магистратуры и бакалавриата, которые обновляются и дополняются по мере развития соответствующих научных областей.
В декабре 2022 был сформирован Научно-образовательный центр фотоники и оптоинформатики (НОЦ ФиОИ), который является идейным наследником факультета и включает в себя коллективы следующих подразделений:
- Лаборатория квантовых процессов и измерений;
- Международный научный центр оптической и квантовой информатики, биофотоники;
- Научно-исследовательский центр оптического материаловедения;
- Лаборатория изучения культурного наследия;
- Лаборатория изобразительной и цифровой голографии.
Коллектив НОЦ ФиОИ включает 10 докторов наук, 20 кандидатов наук, 17 аспирантов и более 40 молодых ученых.
На данный момент НОЦ ФиОИ является подразделением физико-технического мегафакультета, с обширными компетенциями в таких областях науки и технологий, как фемтосекундная и нелинейная оптика, квантовые технологии, квантовая и оптоинформатика, оптическое материаловедение, диагностика и исследование объектов культурного наследия оптическими методами и др.
Сотрудники НОЦ ФиОИ стоят у истоков таких крупных научных и индустриальных направлений, как терагерцовая аквафотоника и квантовые коммуникации. Наши ученые первыми в России осуществили на практике квантовые коммуникации. Именно на наших ноу-хау основаны текущие квантовые сети (Москва-СПб, Москва-Нижний Новгород) и будущие (Москва-Владивосток). Мы сотрудничаем с крупной индустриальной компанией СМАРТС-Кванттелеком, в которую также трудоустраиваются выпускники.
Терагерцовая аквафотоника - это молодое направление исследований в области терагерцовой оптики, которое изучает возможности генерации, детектирования и модуляции терагерцового излучения с помощью жидких сред. Первые публикации в мире в этой области появились в 2017 году, первая публикация с нашим соавторством - в 2018. На данный момент почти половина публикаций - наши (с нашим участием). Пока исследования носят поисковый характер, но уже видна направленность на будущее создание устройств.
НОЦ ФиОИ реализует образовательные программы бакалавриата «Фотоника и оптоинформатика», направление подготовки 12.03.03 Фотоника и оптоинформатика, и программы магистратуры «Прикладная фотоника», направление подготовки 12.04.03 Фотоника и оптоинформатика. Сейчас у нас обучается 160 человек.
Студенты бакалавриата и магистратуры НОЦ ФиОИ активно участвуют в действующих проектах в области фотоники и оптоинформатики, которые ведутся международными научно-исследовательскими центрами и лабораториями НОЦ по госзаказам Министерства образования и науки РФ, а также в рамках российских и международных грантов и контрактов. Таким образом, студенты получают уникальный опыт работы по созданию инновационной продукции и приобретают навыки и компетенции, остро востребованные на рынке труда высокотехнологичных компаний.
Последние 3 года НОЦ ФиОИ реализуется 3 РНФ, 3 РФФИ, 3 гранта Минобра, 3 гранта АО ”РЖД”, 1 ГЗ, 1 Мегагрант, 1 грант МинПромТорга, 1 грант Президента с общим финансированием около 450 млн.руб. в год.
В подразделениях, входящих в НОЦ ФиОИ, проводятся:
- фундаментальные и прикладные исследования в области нелинейной оптики, фемтосекундных и терагерцовых технологий;
- работы по созданию систем однопиксельной и фантомной визуализации;
- широкий спектр работ по формированию, регистрации и управлению оптическими полями;
- разработка методов регистрации волнового фронта, направленных на построение изображений и измерения их характеристик;
- разработка голографических методов измерения оптических нелинейных свойств материалов, формированию структурированных волновых полей, в том числе оптических вихрей в видимом и терагерцовом частотных диапазонах;
- разработка методики архивного хранения и аналого-цифрового преобразования информации, записанной на аналоговые голограммы;
- оптические технологии искусственного интеллекта, оптические нейронные сети;
- оптические информационные технологии;
- фундаментальные и прикладные исследования в области новых оптических стекол, кристаллов, керамик, стеклокерамик, пленок, покрытий, оптических волокон;
- создание элементов и устройств фотоники нового поколения, таких как сверхузкополосные фильтры, сумматоры мощных лазерных пучков, компрессоры лазерных импульсов, спектральные мультиплексоры, оптические модули для очков и дисплеев дополненной реальности, антибактериальные покрытия, фотокатализаторы для водородной энергетики.
Сотрудниками НОЦ ФиОИ разработаны:
- промышленная технология создания комплекса передачи информации для оптических сетей связи с применением квантовых и классических методов защиты каналов на основе отечественной компонентной базы;
- концепция использования данного метода для проектирования статических модуляторов, формирующих широкополосные однородно-заряженные оптические вихревые пучки;
- система оцифровки и количественной оценки рельефа поверхности, информация о котором содержится в объектном волновом поле, восстановленном с аналоговой голограммы отражательного типа;
- принципы терагерцовой аквафотоники.
Согласно мировым трендам, для качественного и эффективного продвижения научных направлений необходимо создавать условия для синтеза фундаментальных и прикладных научных исследований. Это является основной парадигмой НОЦ ФиОИ, и мы приглашаем молодых мотивированных людей, разделяющих наши ценности.