ФАКУЛЬТЕТ ФОТОНИКИ И ОПТОИНФОРМАТИКИ
НовостиУниверситет ИТМО
2020-04-03
Научная деятельность – работа мечты!
  Евгения Пономарева, магистрантка факультета Фотоники и оптоинформатики, победитель вузовского конкурса «Студент года -2019» в номинации - лучший в научном и техническом творчестве, рассказала о своей научной работе и поделилась опытом учёбы в Финляндии.
  В январе 2020 года Евгения приступила к занятиям в Университете Аалто (Финляндия) по программе семестрового обмена. К сожалению, из-за эпидемии коронавируса в марте Жене пришлось вернуться в Санкт-Петербург, где её с радостью встретили коллеги по лаборатории Фемтосекундной оптики и фемтотехнологий, и загрузили новым заданием по научному проекту. Но и учёбу в Аалто никто не отменял, и Женя продолжает учиться по программе финского университета, но уже дистанционно. В мае необходимо будет сдать четыре экзамена и два проекта. Поэтому сейчас, несмотря на не простые времена, ей приходиться трудиться, как это ни парадоксально, в два раза усерднее, чем раньше. Но Женю трудности не пугают, поскольку однажды она сделала свой важнейший профессиональный выбор: «научная деятельность – это работа моей мечты»!
  Посмотрите видеоролик, который сделала Женя, и Вы также влюбитесь в науку.
 
 
2020-03-05
Учёные факультета Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО разработали самоочищающиеся покрытия для смартфонов.
  Всего два компонента, смешанные в строгой пропорции, вмиг расправляются и с красителем, и с множеством микробов.
 Учёные из Университета ИТМО разработали уникальные покрытия для смартфонов, которые могут совершить настоящую революцию в мире мобильных гаджетов. Покрытие способно убивать разных микробов, которые попадают на экран. Подобные исследования делают и крупные мировые производители смартфонов, но отечественная разработка обладает явным преимуществом.

— В одной из кювет — это просто водный раствор этого органического красителя, в другой кювете такая же концентрация органического красителя, но с добавками части компонентов нашего плёнкообразующего раствора, — объясняет доктор химических наук, ведущий научный сотрудник НИЦ оптического материаловедения Университета ИТМО Сергей Евстропьев.
 
  Учёные из Университета ИТМО демонстрируют настоящее чудо. Всего два компонента, смешанные в строгой пропорции, вмиг расправляются и с красителем, и с множеством микробов. Уникальные свойства жидкому составу придают соль цинка и специальный полимер. Не меньше пользы и от твёрдого покрытия, которое образовано из этих же химических веществ. Его можно, например, наносить на экран для смартфонов. В этом случае, говорят учёные, он будет на 100% свободен от бактерий. Теперь научной находкой осталось заинтересовать потенциального бизнесмена.
  — У нас нет дорогостоящего оборудования, мы должны на всём экономить. Для того, чтобы наш метод был инвестиционно привлекательным, он должен быть дёшев, прост, не использовать никаких сложных исходных материалов, примитивное технологическое оборудование, — говорит Сергей Евстропьев.
  Покрытию не страшны никакие царапины, а ещё оно способно самоочищаться. При попадании света на нём выделяется кислород, который и убивает бактерии. В лаборатории чудо-плёнку получают в три этапа. Нужные компоненты сначала взвешивают. После растворяют в спирте и тщательно перемешивают.
  Во время эксперимента образец опускают в готовый раствор и отправляют в муфельную печь. При температуре более 550 градусов Цельсия происходит термообработка, занимающая около двух часов. После этого на поверхность стекла наносят то самое покрытие с антибактериальным эффектом.
  Эффективность такой плёнки уже доказали, опустив его в жидкость с микроорганизмами — от кишечной палочки до стафилококков. Ни одна бактерия так и не смогла осесть на плёнке. Такие результаты дают широкий простор для научной мысли.
— Создание покрытий на линзах, на объективах для фотоаппаратов, которые могут использоваться в агрессивных средах, например, под водой, в тропиках всегда вырастают грибы при длительном использовании таких оптических инструментов, и это покрытие будет очищать объектив, — отмечает профессор, доктор физико-математических наук, директор НИЦ оптического материаловедения, заместитель декана по науке факультета Фотоники и оптоинформатики Николай Никоноров.
  Покрытию пророчат большое будущее и в борьбе с тяжёлыми болезнями.
— Мы наносим покрытие на торец нашего эндоскопа, и подсвечивают уже ультрафиолетовым источником света. На конце этого эндоскопа выделяется активный кислород, синглетный кислород, который начинает убивать те бактерии, которые видим в этой картине — прежде всего, это борьба с раковыми заболеваниями, — подчёркивает Николай Никоноров.
  По словам исследователей, покрытие будет служить не менее пяти лет. Осталось лишь проверить устойчивость плёнки при высоком перепаде температур — например, при переходе из тёплого помещения на мороз. А сразу после запатентовать уникальную разработку.
 
 Источник
 Автор: Михаил Колокольцев, Телеканал 78.
2020-02-25
Поздравляем Николая Петрова, руководителя лаборатории Цифровой и изобразительной голографии Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО!
  Николай Петров, руководитель лаборатории Цифровой и изобразительной голографии Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО, защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук! Диссертационный совет проголосовал единогласно: 10 - 0. Поздравляем Николая Петрова и его научного консультанта - д.ф.-м.н., профессора, Козлова Сергея Аркадьевича, декана факультета Фотоники и оптоинформатики!
  Тема диссертации Николая Петрова: «Цифровая голографическая регистрация, обработка и анализ волновых полей в видимом и терагерцовом частотных диапазонах».
  Диссертация посвящена разработке и исследованию методов цифровой голографической регистрации, техник обработки и анализа в цифровой форме получаемых таким образом распределений комплексных амплитуд электромагнитных волн. В период работы над диссертацией Николай Петров разработал новые методы внеосевой цифровой голографии сфокусированного изображения, голографические методы исследования сверхбыстрых процессов с фемтосекундным временным разрешением, методы статистической характеризации ансамблей частиц, использующие как пороговую обработку, так и корреляционный анализ изображений частиц для двух соседних сегментов исследуемого объема.
  Работа содержит ряд интересных и полезных результатов, как с точки зрения фундаментальной науки, так и с точки зрения практических применений. К фундаментальным аспектам диссертационного исследования относятся предложенные методы диагностики пространственных вариаций нелинейного показателя преломления, техники повышения пространственного разрешения на основе численной итерационной обработки экспериментальных данных, физические основы метода импульсной терагерцовой голографии для характеризации объектов и измерения волновых фронтов. Прикладные аспекты работы охватывают результаты исследования эффективности методов восстановления волнового фронта из цифровых внеосевых голограмм, записанных в схеме сфокусированного изображения, а также экспериментальный сравнительный анализ методов восстановления волнового фронта из распределений интенсивности. Здесь же следует упомянуть результаты статистического анализа изображений треков частиц, и применение методов цифровой голографической интерферометрии в исследованиях как биомедицинской, так и технической направленности. Отдельный практический интерес вызывает проведенный анализ особенностей преобразования структуры широкополосного волнового фронта в процессе дифракции в свободном пространстве и с участием препятствий.
 
  Актуальность диссертационной работы
  Решение рассматриваемых в работе задач чрезвычайно востребовано в науке, технике, медицине и экологии, поскольку приборы, работающие на принципах цифровой голографии, с одной стороны, используют минимальную элементную базу, а с другой - позволяют регистрировать и оперативно обрабатывать статистически достоверные объемы полезной информации.
 
  Список значимых достижений и наград:
  • 2010 год - Лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования 2010 года.
  • 2011 год - Николай Петров успешно защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук по направлению «Оптика».
  • 2012 год - Лауреат молодежной премии Санкт-Петербурга в области образования.
  • 2015 год - Лауреат премии Правительства Санкт-Петербурга в области научно-педагогической деятельности.
  • Двукратный лауреат премии имени профессора Ю.И. Островского за лучшие научные работы в области оптической голографии и интерферометрии.
  • Обладатель медали Ю.Н. Денисюка: «За большой вклад в развитие голографии в части восстановления волновых фронтов из распределения интенсивностей в видимой и терагерцовой областях спектра».
  • Николай Петров автор и соавтор более 250–ти публикаций, в том числе более 30-ти статей в высокорейтинговых реферируемых журналах, включая: Optics Express, Optics Letters, Applied Optics, Applied Physics Letters, Journal of Biomedical Optics, Optics and Lasers in Engineering.
  • Индекс Хирша (h-index Scopus) – 14.
 
  Желаем Николаю новых достижений и открытий!
2020-01-27
Учёные Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО получили Госзадание.
 
  В конце декабря 2019 года были подведены итоги конкурса научных проектов, выполняемых коллективами исследовательских центров и научных лабораторий образовательных организаций высшего образования, подведомственных Минобрнауки России. В число победителей вошёл проект коллектива учёных Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО. Проект «Квантовая динамика и корреляционные измерения многомодовых фотонных систем и топологически нетривиальных поляризационных состояний» получил статус - «выполняемый в рамках государственного задания в сфере науки», с соответствующим финансированием за счёт средств федерального бюджета.
 
  Министерство науки и высшего образования Российской Федерации провело в 2019 году конкурсный отбор научных проектов, выполняемых коллективами исследовательских центров и научных лабораторий образовательных организаций высшего образования, подведомственных Минобрнауки России. Это был первый конкурс, проводившийся в рамках реализации «Национальных проектов». Цель конкурса – определить наиболее перспективные проекты, программа которых, в том числе, направлена на решение наиболее актуальных задач Российской Федерации. Всего на конкурс было подано более 700 проектов, в том числе – 27 от исследовательских центров и научных лабораторий Университета ИТМО. Экспертную оценку проектов в части тематики научных исследований, научной и научно-технической деятельности проводила Российская академия наук (РАН). При проведении оценки и подготовки заключений по проектам научных исследований, включаемых в планы научных работ за счет средств федерального бюджета, использовались следующие критерии:
  • актуальность проводимых научных исследований;
  • научная новизна проекта;
  • значение проекта для развития соответствующего направления научных исследований;
  • научное и научно-техническое сотрудничество, в том числе международное (участие в международных и российских исследовательских программах, проектах, научных коллаборациях);
  • достижимость заявленных в проекте показателей с учетом кадрового потенциала;
  • потенциал практического применения ожидаемых научных и научно-технических результатов с учетом приоритетов Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации, утвержденной Указом Президента Российской Федерации.
 
  Подробнее о проекте – победителе конкурса рассказал руководитель научной группы – доцент факультета Фотоники и оптоинформатики, к.ф.-м.н. А.Н.Цыпкин.
  Какова цель проекта?
«Главная цель проекта научной группы - создание и расширение квантовых моделей элементов квантовой оптики и их применение в базовых протоколах квантовых коммуникаций и квантовой информатики. Целями проекта являются: изучение возможности генерации, управления и измерения квантовых состояний электромагнитного поля, распространяющегося в различных средах, а также анализ и развитие теории функционирования ключевых элементов систем квантовой информатики. Квантовая информатика изучает методы и принципы хранения, передачи и обработки информации с использованием квантовых состояний различных физических систем, и является одной из основных областей исследований, находящихся на пересечении современной физики и информатики».
  Если немного о сути проекта, что Вы предполагаете сделать, и что получить «на выходе»?
«Проект предполагает проведение комплексного фундаментального исследования в области квантовой оптики и квантовой теории информации. Основным результатом станет разработка методов решения проблем современной квантовой оптики, описание ее элементной базы, средств взаимодействия ее элементов, а также методов их изучения и моделирования. Разработанные модели позволят оценить различные информационные свойства многомодовых фотонных систем и топологически нетривиальных поляризационных состояний. В частности, в основе проекта будет лежать полностью квантовая модель фазового модулятора, открывающая новую область теоретических и прикладных исследований в области квантовой информатики. Предлагаемый в проекте подход является оригинальным и основан на собственных разработках авторов в области квантовых алгебр и их деформаций, квантовой оптики и квантовой информатики. Помимо этого, в ходе работ будет проведены экспериментальное подтверждение и оценка разрабатываемых моделей».
  Каковы сроки и финансирование проекта?
«Работы по проекту рассчитаны пять лет, с 2020 по 2024 годы. Суммарное финансирование проекта за счёт средств федерального бюджета составит 185 млн. рублей».
  Какова численность и состав научной группы, которая будет реализовывать проект?
«В настоящее время научная группа состоит из тридцати человек. Это и уже известные в своей области учёные, и – начинающие молодые учёные, в том числе, бакалавры, магистранты и аспиранты факультета Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО».
 
2019-12-27
Ученые Университета ИТМО провели симпозиум по терагерцовой фотонике и оптоэлектронике в Париже.

Симпозиум по терагерцовой фотонике и оптоэлектронике в рамках конференции SNAIA2019

  В декабре в Париже состоялась международная конференция «Smart NanoMaterials 2019: достижения, инновации и приложения» (SNAIA2019), объединившая специалистов в области нанофотоники, оптоэлектроники, квантовых вычислений и других направлений. Отдельный симпозиум в рамках конференции был организован при поддержке ученых Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО. Председателем выступила Ольга Смолянская, доцент факультета фотоники и оптоинформатики и руководитель лаборатории Фемтомедицины. На протяжении двух дней участники симпозиума — ученые из России, Франции, Великобритании и других стран — обсудили ключевые тренды в области терагерцовых технологий, а также поделились результатами последних исследований.

  SNAIA2019
  Главные цели SNAIA — создать платформу для встречи, обмена знаниями и укрепления связей между экспертами из академической среды и промышленности. В этом году общей идеей конференции стала тема «От умных материалов к умным устройствам». Программа включала доклады и обсуждение исследований в таких областях, как носимая и печатная электроника, гибкая оптоэлектроника, покрытия и нанопленки, нанофотоника, оптогенетика, системы сбора энергии и других.
Участниками конференции стали всемирно известные исследователи из университетов Великобритании, Германии, Италии, США, России, Сингапура, Кореи, Японии и других стран.

  Симпозиум, организованный учеными Университета ИТМО
Отдельным пунктом программы конференции стал Симпозиум по терагерцовой фотонике и оптоэлектронике (THz Optoelectronics and Photonics Symposium), организованный при поддержке ученых Университета ИТМО. Председателями выступили Ольга Смолянская, доцент факультета фотоники и оптоинформатики и руководитель лаборатории Фемтомедицины, и Патрик Моне (Patrick Mounaix), руководитель группы наноэлектроники лаборатории IMS Университета Бордо.
  Как отмечает Ольга Смолянская, предпосылками организации мероприятия стала успешная долгосрочная работа между российскими и французскими исследователями по целому ряду проектов.
  «В этом году мне впервые поступило предложение организовать симпозиум в рамках конференции SNAIA. И так как я уже несколько лет работаю совместно с французскими коллегами по грантам РФФИ и CNRS, эта идея и перспектива встретиться с коллегами для обсуждения актуальных научных вопросов показалась мне очень интересной. Например, с коллегами из Университета Бордо мы уже более трех лет организуем совместные исследования. Также один из моих аспирантов уже полгода проводит научную работу у наших французских партнеров», — комментирует Ольга.

Ольга Смолянская

  Партнером симпозиума также выступило общество «Women inTHz». Это общественная организация, которая ставит своей целью объединить женщин, работающих в области терагерцовых технологий, а также предоставить им возможности для развития научных результатов. Сегодня в общество входят женщины-исследователи из США, Канады, Мексики, Индии, России и ряда европейских стран.
Участниками симпозиума стали исследователи из Франции, Великобритании, Швейцарии, Германии, США, Индии, Канады и России. Программа мероприятия включала два дня. Участники рассмотрели актуальные исследования в области терагерцовых технологий, разработку новых материалов для генерации и детектирования терагерцового диапазона частот и модуляторов, новые фотонные терагерцовые системы и устройства и многое другое.
  «В процессе подготовки симпозиума стало очевидно, что докладчиков много и все они хотят выступить в рамках мероприятия. Поэтому программа была разделена на секции, посвященные разным актуальным направлениям: это и двумерные материалы для создания источников терагерцового излучения, терагерцовая спектроскопия, применение терагерцовых технологий в биомедицине. Последнее — это как раз то, чем я занимаюсь последние несколько лет. Во второй день также прошла секция, посвященная источникам и приемникам терагерцового излучения», — продолжает Ольга Смолянская.
Еще одной темой симпозиума стало направление, связанное с использованием терагерцового излучения для сохранения предметов искусства. Ученые Университета ИТМО уже не первый год проводят исследования, связанные с применением терагерцовых технологий в этой области. В частности, в лаборатории Фемтомедицины исследователи совместно с коллегами из IMS лаборатории Университета Бордо во Франции активно работают над созданием терагерцовых устройств и систем дефектоскопии живописи (подробнее об этой работе можно почитать в (материале).
  Одним из спикеров симпозиума в Париже стал Сергей Сирро, директор отдела реставрации и диагностики Русского музея, который рассказал о том, какие задачи сегодня стоят перед музейными исследовательскими и реставрационными лабораториями, а также представил несколько проектов, реализуемых Русским музеем совместно с научно-исследовательскими организациями России (в их числе Университет ИТМО, СПбГУ, Курчатовский институт) и зарубежных стран (C2RMF, LRMH).

Сергей Сирро

  «Мы познакомились с Ольгой Алексеевной [Смолянской] летом 2019 года в рамках лекции профессора Жан-Поля Гийе, на которой были представлены результаты исследований живописных произведений с помощью терагерцовой аппаратуры. После этого она пригласила меня поучаствовать в симпозиуме, чтобы рассказать ученым о том, какие задачи стоят перед музейными исследовательскими и реставрационными лабораториями. Это необходимо для того, чтобы физики и химики из научно-исследовательских институтов могли понять, что же именно интересует музейных специалистов и в каких областях науки возможны совместные исследования и проекты», — рассказывает.
  Он также отмечает, что сегодня одна из наиболее сложных проблем для реставраторов и технологов связана с неразрушающими исследованиями многослойных покрытий. Традиционные методы (рентгенография, ИК-рефлектография) дают суммарную картину всех слоев и при этом практически невозможно определить последовательность слоев и выделить интересующий слой. Именно поэтому специалисты Русского музея обратились к исследователям Университета ИТМО и провели ряд исследований с применением оптико-когерентной томографии.
  «Результаты были обнадеживающие, но не перекрывали весь спектр наших задач, и тогда возникла мысль провести серию экспериментов, используя терагерцовую спектроскопию, — продолжает Сергей Сирро. — В 2018 году наша лаборатория провела опыты на экспериментальной терагерцовой установке, которую собрали инженеры петербургской частной компании. К сожалению, прототип терагерцовой системы был недостаточно хорошо настроен, и отсутствовало необходимое программное обеспечение для обработки полученных данных. В результате мы пришли к Соглашению с Университетом ИТМО об исследовании произведений искусства с использованием современной установки непосредственно на территории Русского музея, что дает нам возможность проводить измерения не только на тест-объектах, но и испытать новые методы непосредственно на объектах культурного наследия из нашего собрания (картины, иконы, скульптура, предметы декоративно-прикладного искусства)».
 
   Результаты симпозиума
  Сергей Сирро отмечает, что симпозиум позволил составить подробное понимание общей картины исследований в области терагерцовых технологий, а также установить новые контакты со специалистами, которые занимаются прикладными задачами для терагерцовой спектроскопии.


Участники симпозиума по терагерцовой фотонике и оптоэлектронике в рамках конференции SNAIA2019

 Как подчеркивает Ольга Смолянская, в процессе семинара удалось обсудить с коллегами дальнейшую работу по целому ряду проектов. Например, при проведении исследований, посвященных применению терагерцовых технологий для реставрации живописных полотен, французские коллеги уже предложили использовать новые, более надежные коммерческие терагерцовые приборы. Работу с использованием таких устройств в перспективе предполагается провести именно в Русском музее.
  Кроме того, удалось обсудить дальнейшее развитие образовательного сотрудничества между Университетом ИТМО и Университетом Бордо. Сегодня петербургский вуз уже отправляет молодых исследователей во Францию по совместным проектам, однако в будущем планируется организовать более регулярные поездки в рамках программ студенческих обменов. Также партнеры готовы обсуждать возможности по реализации программ двойной аспирантуры.
  «Симпозиум стал хорошей площадкой для того, чтобы встретиться с коллегами по разным проектам и обсудить детали. На мероприятии собрались наши партнеры по разным грантам — как из Франции, так и из различных российских университетов. Например, один из наших проектов, посвященный применению терагерцового излучения для диагностики социально-значимых заболеваний (это сахарный диабет, рак и другие заболевания), объединяет усилия нескольких лабораторий из Москвы, Нижнего Новгорода, Томска, а также специалистов из НМИЦ имени Алмазова», — рассказывает Ольга Смолянская.
  По словам Эммы МакФерсон (Emma MacPherson), исследователя Уорикского университета (Warwick University, UK) и лауреата премии Королевского общества имени Вольфсона, которая выступила пленарным спикером SNAIA2019, а также приняла участие в симпозиуме, такой опыт стал хорошей возможностью обсудить очень широкий спектр тем.
  «Я впервые принимаю участие в симпозиуме, меня пригласили на это мероприятие в рамках инициативы Women in THz. Программа включала широкий выбор тем в параллельных сессиях, и это стало отличной возможностью встретиться со специалистами, которые занимаются разными аспектами в близкой мне тематике. Также мне очень понравилось место проведения: я посетила Музей Кюри — одной из трех женщин, получившей Нобелевскую премию по физике. Я считаю, что было уместно и вдохновляюще провести мероприятие именно в этой части Парижа», — прокомментировала исследователь из Великобритании.

Редакция IMMO.NEWS, Елена Меньшикова
Предыдущая    1    2    3    4    5    6    7    Следующая
Design by Anton Alfimov         Powered by MagicTeam