Struktūra

Atgal

Fotoninių technologijų industrinė laboratorija

Laboratorijos vadovas dr. Sergejus Orlovas
tel. +370 5 2665792

Fotoninių technologijų industrinė laboratorija buvo įkūrta 2016 metų vasarą. Jos įkūrėjai - FTMC kartu su UAB „Altechna R&D”. Pagrindinė laboratorijos veikla yra optinio tiesinio arba taškinio židinio bei jų poliarizacijos valdymas efektyvesniam lazeriniam mikroapdirbimui. Mikroapdirbimas nėra vienintelė mokslinių interesų sritis. Mes taip pat dirbame su šiomis temomis:
  • Metamedžiagos ir nanoplazmonika. Nanodalelių klasteriai, metaatomų inžinerija.
  • Tikslūs nanointerferometriniai elektromagnetinių laukų matavimai su nanoobjektais (sferos, peiliai ir t.t.),
  • Vektorinių pluoštų su topologiniu krūvių sklidimo ypatumai (sukuriai, vektoriniai singuliarumai)
  • Elektringų dalelių greitinimas su vektoriniais elektromagnetiniais pluoštais,
  • Netiesinės sąveikos kvadratinio ir kubinio atsako terpėse.
Fotoninių technologijų industrinė laboratorija yra atvira užsakomiesiems R&D darbams. Dėl informacijos kreipkitės į dr. S. Orlovą.

SKYRIAUS DARBUOTOJAI

 


Įranga, programinė įranga ir metodai

HPC server (128 GB RAM, 2CPU, 36 cores),

Lumerical FTDT, Charge, Device, Mode,

Spatial Light modulator based setup for measurement of pulsed beams
vykdomi projektai

Tiesinio optinio židinio su poliarizacijos kontrole sukūrimas lazeriniams skaidrių terpių mikroapdirbimo taikymams (OptiPol) (Nr. 09.3.3-LMT-K-712-01-0167)

Projekto vykdymo laikotarpis:  2018 m. sausio mėn. - 2021 m. gruodžio mėn.
Projekto vadovas: dr. Sergejus Orlovas
Projekto santrauka
Fotonika yra yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaidomos bei apdirbamos tūryje. Tokie procesai vis dažniau reikalauja netradicinių lazerinių pluoštų, kur tampa svarbi ir pluošto struktūra židinio židinio aplinkoje. Dėl šios priežasties yra svarbu gebėti valdyti impulsinio pluošto struktūrą bei erdvinę-laikinę sandarą. Lazeriniame mikroapdirbime tampa svarbi ir elektromagnetinio pluošto poliariazacija. Jau dabar literatūroje atsiranda vis daugiau nuorodų į tai, jog poliarizacija gali gerokai pagerinti skaidrių terpių lazerinio mikroapdirbimo efektyvumą su femtosekundinių trukmių impulsais. Lietuvos lazerių pramonės kompanijos, dirbančios su skaidrių terpių mikroapdirbimu, jaučia poreikį atlikti tiek teorinius, tiek eksperimentinius darbus mokslo institucijose. Šiuo teikiamu projektu bus bandoma spręsti su lazeriniu skaidrių terpių mikroapdirbimu susijusias Lietuvos lazerių pramonės užduotis.
Projekto tikslas
Naujų vektorinių ir ultratrumpų pluoštų formavimas su geometrinės fazės elementais. Šie naujoviškos sandaros pluoštai bus metodiškai nagrinėjami kaip lazerinio mikroapdirbimo įrankis, bei sistemiškai tobulinami atsižvelgiant į eksperimentinius rezultatus. Papildomai bus atliekami skaitmeniniai modeliavimai, siekiant optimizuoti pluošto linijinį židinį bei poliarizaciją skirtingo tipo skaidrių terpių mikroapdirbimui.
Vykdant šį projektą bus išvystyti naujo tipo 2D ir 3D geometrinės fazės elementai, skirti specifiniams skaidrių terpių apdirbimui pritaikytiems impulsiniams pluoštams sukurti. Tai leistų Lietuvos lazerinėms kompanijoms konkuruoti globaliu matu, o projekte dalyvaujantiems mokslininkams prisidėti prie industrinio tipo prototipų sukūrimo bei išmokti sklandžiai bendrauti su Lietuvos lazerių kompanijomis.
Finansavimas
Projektas finansuojamas iš Europos socialinio fondo lėšų.

PHotonics enhanced fAB LABS supporting the next revolution in digitalization (PHABLABS 4.0)

Projekto vykdymo laikotarpis:  2016 m. gruodžio mėn. - 2019 m. gruodžio mėn.
Projekto tikslas
Fotonikos ir FabLab pasaulių apjungimas. PHABLABS 4.0 idėja yra apjungti fotonikos pasaulį su sparčiai augančia dirbtuvių (fablab) ekosistema. Net 13 Europos Sąjungos fotonikos mokslo įstaigų ekspertai kartu su į STEM orientuotą veiklą vykdančiomis organizacijomis (dirbtuvėmis) apjungė savo jėgas tam, kad PHABLABS 4.0 galėtų paruošti 33 Fotonikos Dirbtuves, 11 Fotonikos Iššūkių (Hackaton) ir Fotonikos Rinkinių pritaikytų skirtingoms jaunimo amžiaus grupėms. Svetainė: http://www.phablabs.eu/

Geometrinės fazės optinių elementų sąveikos su femtosekundinės trukmės impulsais tyrimas (GeoPhaseFemto) Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0142

Fotonika yra yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaidomos bei apdirbamos tūryje. Tokie procesai vis dažniau reikalauja netradicinių lazerinių pluoštų, kur tampa svarbi ir pluošto struktūra židinio židinio aplinkoje. Dėl šios priežasties yra svarbu gebėti valdyti impulsinio pluošto struktūrą bei erdvinę-laikinę sandarą.
Tiek Lietuvos lazerių pramonės kompanijos, tiek moksliniai tyrimo centrai, dirbantys su skaidrių terpių mikroapdirbimu, jaučia poreikį atlikti tiek teorinius, tiek eksperimentinius darbus mokslo institucijose. Šiuo teikiamu projektu bus bandoma spręsti viena iš su lazeriniu skaidrių terpių mikroapdirbimu susijusių užduočių. Bus bandoma eksperimentiškai realizuoti įvairios formos skerspjūvio (apskritiminio, parabolinio, eliptinio ir t.t.) bei kontroliuojamo tiesinio židinio formos lazerinius pluoštus.
Pagrindinis projekto tikslas yra naujų monochromatinių bei ultratrumpų pluoštų formavimas su geometrinės fazės (GF) elementais. Šių elementų pagalba bus formuojami naujoviškos sandaros lazeriniai pluoštai. Formuojama bus dviem būdais: a) kaip sklaida pralaidume nuo difrakcinio elemento bei b) kaip erdvinio spektro elementas. Bus metodiškai nagrinėjamas šių pluoštų sklidimas bei sistemiškai tobulinami GF elementai atsižvelgiant į eksperimentinius rezultatus. Vykdant šį projektą bus išvystyti naujo tipo difrakciniai bei erdviniai-spektriniai elementai, skirti specifiniams skaidrių terpių apdirbimui pritaikytiems impulsiniams pluoštams sukurti. Tai leistų Fotoninių technologjų industrinei laboratorijai paspartinti industrinio tipo prototipo sukūrimą bei motyvuotų jauną tyrėją tęsti karjerą Lietuvos moksle.

Studentas: Pavel Gotovski
Vadovas: dr. Sergejus Orlovas

Studentų moksliniai tyrimai laisvu nuo studijų metu: 2018.10 - 2019.04


Vektorinių ir sūkurinių Beselio pluoštų panaudojimas skaidrių terpių mikrofabrikavimui Nr. 09.3.3-LMT-K-712-10-0193

Fotonika yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaldomos bei apdirbamos tūryje. Tokie procesai vis dažniau reikalauja netradicinių lazerinių pluoštų, kur tampa svarbi ir pluošto struktūra židinio aplinkoje. Dėl šios priežasties svarbu gebėti valdyti impulsinio pluošto struktūrą bei erdvinę-laikinę sandarą. Lazeriniame mikroapdirbime tampa svarbi ir elektromagnetinio pluošto poliarizacija.
Literatūroje atsiranda vis daugiau nuorodų į tai, jog poliarizacija gali gerokai pagerinti skaidrių terpių lazerinio mikroapdirbimo efektyvumą naudojant femtosekundinių trukmių impulsus.
Geometrinės fazės elementai įgalina sugeneruoti įvairius impulsinius pluoštus, turinčius tam tikrus fazės, intensyvumo ir poliarizacijos skirstinius. Pasitelkus šiuos elementus bus tyrinėjamas skaidrių terpių mikroapdirbimas vektoriniais ir sūkuriniais Beselio pluoštais. Tikimasi, kad tokie pluoštai, turintys intesyvumo skirstinyje skylę ties pluošto centru, suspaus medžiagą dėl smūginių garso bangų taip sukurdami švaresnius pjovimo kanalus.
 
Studentas: Justas Baltrukonis
Vadovas: dr. Vytautas Jukna

Studentų moksliniai tyrimai laisvu nuo studijų metu: 2018.10 - 2019.04

Įvairūs trumpalaikiai užsakomieji darbai.

Įvykdyti projektai

Eksperimentinis tiesinio optinio židinio lazerinių pluoštų realizavimas erdvinio skystųjų kristalų moduliatoriaus pagalba (OptiMod) Nr. 09.3.3-LMT-K-712-03-0057

Fotonika yra yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaidomos bei apdirbamos tūryje. Tokie procesai vis dažniau reikalauja netradicinių lazerinių pluoštų, kur tampa svarbi ir pluošto struktūra židinio židinio aplinkoje. Dėl šios priežasties yra svarbu gebėti valdyti impulsinio pluošto struktūrą bei erdvinę-laikinę sandarą. Tiek Lietuvos lazerių pramonės kompanijos, tiek moksliniai tyrimo centrai, dirbantys su skaidrių terpių mikroapdirbimu, jaučia poreikį atlikti tiek teorinius, tiek eksperimentinius darbus mokslo institucijose. Šiuo teikiamu projektu bus bandoma spręsti viena iš su lazeriniu skaidrių terpių mikroapdirbimu susijusių užduočių. Bus bandoma eksperimentiškai realizuoti įvairios formos skerspjūvio (apskritiminio, parabolinio, eliptinio ir t.t.) bei kontroliuojamo tiesinio židinio formos lazerinius pluoštus. Pagrindinis projekto tikslas yra naujų monochromatinių bei ultratrumpų pluoštų formavimas su erdviniais skystųjų kristalų moduliatoriais (angl. SLM – spatial light modulator). Šių moduliatorių pagalba bus formuojami naujoviškos sandaros lazeriniai pluoštai. Formuojama bus dviem būdais: a) kaip sklaida atspindyje nuo difrakcinio elemento bei b) kaip erdvinio spektro elementas. Bus metodiškai nagrinėjamas šių pluoštų sklidimas bei sistemiškai tobulinamos maskutes atsižvelgiant į eksperimentinius rezultatus. Vykdant šį projektą bus išvystyti naujo tipo difrakciniai bei erdviniai-spektriniai elementai, skirti specifiniams skaidrių terpių apdirbimui pritaikytiems impulsiniams pluoštams sukurti. Tai leistų Fotoninių technologjų industrinei laboratorijai paspartinti industrinio tipo prototipo sukūrimą bei motyvuotų jauną tyrėją tęsti karjerą Lietuvos moksle.

Studentų moksliniai tyrimai laisvu nuo studijų metu: 2017.10 - 2018.04


Geometrinės fazės elementų ir jais generuojamų optinių impulsinių pluoštų eksperimentinis tyrimas (GeoPuls) Nr. 09.3.3-LMT-K-712-03-0054

Fotonika yra yra pripažinta Europos Komisijos (EK) kaip viena iš kertinių įgalinančių technologijų. Sudėtinė fotonikos dalis yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Tai yra sudėtingas procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės yra pjaunamos, skaidomos bei apdirbamos tūryje. Tokie procesai vis dažniau reikalauja netradicinių lazerinių pluoštų, kur tampa svarbi ir pluošto struktūra židinio židinio aplinkoje. Dėl šios priežasties yra svarbu gebėti valdyti impulsinio pluošto struktūrą bei erdvinę-laikinę sandarą. Lazeriniame mikroapdirbime tampa svarbi ir elektromagnetinio pluošto poliariazacija. Jau dabar literatūroje atsiranda vis daugiau nuorodų į tai, jog poliarizacija gali gerokai pagerinti skaidrių terpių lazerinio mikroapdirbimo efektyvumą su femtosekundinių trukmių impulsais.Geometrinės fazės elementais įgalina sugeneruoti įvairaus fazės, intensyvumo ir poliarizacijos skirstinio impulsinius pluoštus. Geometrinės fazės elementų tyrimas generuojant sudėtingus pluoštus yra reikalingas įvertinti šio metodo patrauklumui ir vėlesniam savybių gerinimui. Analizuojant pluošto židinio intensityvumo skirstinį bus įvertintas ne tik geomterinės fazes elemento efektyvumas bet ir skirtingų įmantrių impulsinių pluoštų pritaikomumas mikrofabrikavimui. Vykdant šį projektą bus išvystyti naujo tipo 2D ir 3D geometrinės fazės elementai, skirti specifiniams skaidrių terpių apdirbimui pritaikytiems impulsiniams pluoštams sukurti.
Studentas Artūras Grabusovas atliko mokslinę praktiką Fizinių ir technologijos mokslų centre. Šio projekto eigoje magistrantas surinko eksperimentinę schemą kuria buvo analizuojami geometrinės fazės elementai ir jais generuojami Beselio, Matjė pluoštai. Šiuo metu GFE generuojamų pluoštų geometrinės savybės gerai atitinka skaitmeninio modeliavimo rezultatus, tačiau dalies elementų efektyvumas siekia vos 5 %. Siekiant padidinti šių elementų efektyvumą siekiama tobulinti GFE užrašymo ypatumus, rasti naujų metodikų pluoštelių generavimui. Generuojamų pluoštelių pavyzdžiai pademonstruoti paveikslėliuose, tyrimų rezultatai pristatyti konferencijose ir bus atspausdinti straipsnyje.
 
Studentų moksliniai tyrimai laisvu nuo studijų metu: 2017.10 - 2018.04 

Femtosekundinės trukmės vektorinių parabolinių nedifraguojančių ir dispersiškai medžiagoje neplintančių pluoštų tyrimas (ParaFemto) Nr. 09.3.3-LMT-K-712-09-0229
Vadovas - Sergejus Orlovas, studentas - Pavel Gotovski.

Vektoriniai Matjė tipo nedifraguojantys ir nedisperguojantys femtosekundiniai pluoštai skaidriame dielektrike (VektorFemto) Nr. 09.3.3-LMT-K-712-09-0240
Vadovas - Vidmantas Remeikis, studentas - Vitalis Vosylius.

Lazeriu indukuoto cheminio stiklų ėsdinimo tyrimas (LaCheStik) Nr. 09.3.3-LMT-K-712-09-0247
Vadovė - Irena Savickaja, studentė - Kamilė Kasačiūnaitė.

Rentgeno spinduoliuotės žadinimo femtosekundinio lazerio impulsais išeigos optimizavimas Nr. 09.3.3-LMT-K-712-09-0250
Vadovas - Artūras Plukis, studentas - Ernestas Nacius.

Studentų mokslinė praktika: 2018.07 - 2018.08

svarbiausios publikacijos
  1. Romanov S.G., Orlov S., Ploss D., Weiss C.K., Vogel N., Peschel U. “Engineered disorder and light propagation in a planar photonic glass”, Scientific Reports, 2016, V. 6, p. 27264;
  2. Huber C., Orlov S., Banzer P., Leuchs G., “Influence of the substrate material on the knife-edge based profiling of tightly focused light beams “, Opt. Express, 2016, V. 24 (8), p. 8214-8227;
  3. Bauer T., Orlov S., Leuchs G., Banzer P., „Towards an optical far-field measurement of higher-order multipole contributions to the scattering response of nanoparticles“, Appl. Phys. Lett, 2015 V. 106, p. 091108;
  4. Bauer T., Banzer P., Karimi E., Orlov S., Rubano A., Marrucci L., Santamato E., Boyd R. W. and Leuchs G., “Observation of optical polarization Möbius strips”, Science, 2015 V. 347, p.964-966;
  5. Orlov S. and Banzer P., "Vectorial complex-source vortex beams," Phys. Rev. A., 2014, V. 90, p. 023832,
  6. Bauer T., Orlov S., Peschel U., Banzer P. and Leuchs G., " Nanointerferometric amplitude and phase reconstruction of tightly focused vector beams," Nature Photonics, 2014, V. 8 p. 23-27,