Наука

Наукова робота

Науковий напрям кафедри – дослідження взаємодії фотонних потоків з гетерогенними системами, розробка лазерних технологій та фотонних систем.

У рамках наукового напряму на кафедрі працює дослідницька група з проблем фотоніки, в рамках якої ведуться наукові дослідження за такою тематикою:

  • Математичне моделювання та дослідження процесів взаємодії лазерного випромінювання з гетерогенними та періодичними структурами;
  • Розробка та дослідження елементів і пристроїв для систем передачі даних з полімерними оптичними волокнами;
  • Розробка фотоакустичних та фототеплових методів неруйнівного контролю матеріалів та елементів конструкцій;
  • Розробка інтерференційних методів неруйнівного контролю;
  • Створення волоконно-оптичних давачів з ґратками Брегга для контролю будівельних споруд та елементів конструкцій;
  • Застосування лазерних методів та наноматеріалів у біофотоніці;
  • Розробка ink-jet технологій (струменевого друку) для виробництва елементів та структур сучасної фотоніки.

 Серед найбільш вагомих наукових результатів колективу слід виділити такі:

  • Удосконалено окремі розділи загальної теорії дифракції, які описують поширення світла в об’ємних періодичних структурах. Теорія ґрунтується на точному розв’язку хвильового рівняння з точними крайовими умовами.
  • Удосконалено теорію багатошарових фазових голограм та узагальнено їх визначення. Розвинуто метод аналізу поширення електромагнітної хвилі в одномодовому оптичному волокні із системою ґраток Брегга. На основі системи ґраток у волокні розроблено керований інтерферометр із розділенням 0,1 пм у діапазоні довжин хвиль 1,549-1,551 мкм.
  • Розроблено технологію виготовлення пластикових мікролінз методом фотополімеризації лежачої краплі. Цей метод може забезпечити дешеве серійне виробництво, в тому числі мікролінзових растрів. За цією технологією отримуються мікролінзи з такими параметрами: фокусна відстань від 3 до 10 мм, діаметр від 1 до 5 мм.
  • Розроблено компенсаційну методику вимірювання швидкості та затухання акустичних хвиль ультразвукового діапазону з високою точністю. Точність вимірювання поглинання акустичних хвиль становить 0,001. Запропонована методика може бути використана для дослідження твердих та рідких середовищ в області фазових переходів.
  • Розроблено високочутливі фототеплові методи дослідження оптичних та теплофізичних характеристик матеріалів.
  • Розроблено програмне забезпечення для розрахунку взаємодії ультракоротких лазерних імпульсів з гетерогенними системами, у тому числі з живою тканиною.
  • Розроблено програмне забезпечення для моделювання взаємодії лазерного випромінювання з гетерогенними структурами з врахуванням поглинання та розсіяння в окремих шарах із застосуванням методу Монте-Карло.
  • Розроблено методику синтезу і відповідне програмне забезпечення для розробки інтерференційних дзеркал лазерів із заданою спектральною залежністю коефіцієнта відбивання.
  • Розроблено кореляційні оптичні методи аналізу зображень, які можуть використовуватись у криміналістиці та для захисту цінних паперів за допомогою оптичних міток складної фазової структури.
  •  Досліджено резонансну взаємодію лазерного випромінювання з металевими наночастинками при збудженні плазмонів для медичних застосувань.
  • Встановлено закономірності взаємодії оптичного випромінювання з діелектричними та металевими ґратками, які вказують на вузькосмугове резонансне поглинання за рахунок збудження плазмонів, що може бути використано для розробки біосенсорів нового типу.
  • Створено новий метод аналізу зонної структури 2D-фотонних кристалів.
  •  Розроблено лазерну технологію синтезу і модифікації наноструктурних матеріалів як люмінесцентних середовищ.
  •  Розроблено дешеву волоконно-оптичну систему передачі відеосигналу з використанням полімерного оптичного волокна в якості каналу передачі.
  • Розроблено портативну систему відеонагляду і спостереження за віддаленими об’єктами.
  • Розроблено автоматичний пасивний сканівний теплосповіщувач.