Struktūra

  • Lazerinių technologijų skyrius
Atgal

Lazerinių technologijų skyrius

Skyriaus vadovas dr. Gediminas Račiukaitis
tel. +370 5 2644868dr. Gediminas Račiukaitis

Pradėjus nuo paprastų lazerinio mikroapdirbimo bandymų 2004 metais, dabar Lazerinių technologijų skyriaus veikla apima nanofotoniką, lazerių mokslą ir taikymus, įskaitant nanofotoninių struktūrų modeliavimą, optinių komponentų lazeriams kūrimą, naujų skaidulinių ir kietojo kūno lazerių projektavimą ir jų taikymą tiksliam medžiagų apdirbimui. Mūsų moksliniai tyrimai koncentruojasi į sudėtingų dielektrinių optinių dangų, didelės impulso energijos skaidulinių lazerių ir stiprintuvų sukūrimą. Netiesinė sąveika, generuojant harmonikas arba apjungiant lazerio pluoštus, taikoma lazerių galios didinimui. Didelės vidutinės galios, diodais kaupinami sinchronizuotų modų ar moduliuotosios kokybės kietojo kūno lazeriai kuriami specializuotiems technologiniams taikymams. Ieškoma naujų sąveikos tarp lazerio spinduliuotės ir medžiagos būdų, siekiant sukurti ir įdiegti lazerinio mikroapdirbimo technologijas metalų, puslaidininkių, dielektrikų, skaidrių terpių, o taip pat plonų sluoksnių Saulės elementams modifikavimui. Moksliniai tyrimai taip pat vykdomi, modeliuojant, kuriant ir charakterizuojant nanofotonines struktūras, bangolaidžius ir metamedžiagas šviesos valdymui. 

Laboratorijos:

SKYRIAUS DARBUOTOJAI


Galerija



Paslaugos
  • Lazerinių technologijų paviršiaus ir tūriniam ženklinimui, medžiagų mikroapdirbimui, modifikavimui, raižymui, pjovimui, gręžimu ir suvirinimui sukūrimas, naudojant trumpų ir ultratrumpų impulsų lazerius, ir jų diegimas pramonėje;
  • Specializuotų kietojo kūno ir skaidulinių lazerių kūrimas;
  • Dielektrinių optinių dangų projektavimas ir mažų partijų gamyba;
  • Bangolaidinių ir fotoninių kristalų struktūrų ir šviesos sklidimo jose modeliavimas;
  • 3D technologijų ir robotikos vystymas
Įranga ir metodikos
NANOFOTONIKOS LABORATORIJA

Įranga:

1. SOI nanofotonikos charakterizavimo stendas

2. Kompiuterinė darbo stotis (du i7 CPU),

3. Grafinių kortų (GPU) darbinė stotis.

Programinė įranga:

1. Nekomercinis MEEP FDTD paketas (Ubuntu),

2. Nekomercinis GPU B-CALM FDTD paketas (Ubuntu) ir IPKISS (SOI lustų projektavimas GDSII)

3. Licenzijos komerciniams programiniams paketams: MATLAB, COMSOL (FEM), RSoft (FDTD, BPM, RCWA) (Windows 7).

OPTINIŲ DANGŲ LABORATORIJA

Laboratorijoje sukurtos naujos metodikos: plonų sluoksnių, su valdoma mikrostruktūrą, formavimas ant įvairių optinių elementų, tokiu būdu keičiant jų spektrines, fazines bei atsparumo lazerinei spinduliuotei charakteristikas. Naudojant šią metodiką pademonstruotos skaidrinančios, aukšto atspindžio bei poliarizuojančios dangos, fazinės plokštelės, turinčios esminių pranašumų, lyginant su klasikiniais metodais suformuotais elementais.
vykdomi projektai
  • 7BP projektas „Taikomųjų tyrimų laboratorijų centras pramonei skirtos lazerinės įrangos įvertinimui“, APPOLO (G. Račiukaitis) 2013-2017
  • Eurostars projektas SLAM-HELP (G. Račiukaitis) 2016-2019
  • LMT NMP „Link ateities technologijų“ projektas „Bio-inspiruotų funkcinių paviršių kosminiams taikymams formavimas hibridine lazerinio-cheminio apdirbimo technologija“, FUNSPACE (M. Gedvilas) 2016-2018
  • LMT NMP „Link ateities technologijų“ projektas „Naujos kartos didelio skaisčio kompaktinis lazerinis spinduolis pažangiems kosmoso taikymams ir moksliniams tyrimams“, NUCLEFASAR (A. Baltuška)
  • LMT NMP „Link ateities technologijų“ projektas „Netiesinis impulsinių lazerių apjungimas ir valdomų parametrų impulsų vorų generavimas“, (K. Regelskis)
  • LMT Link ateities technologijų projektas NUCLEFASAR "Naujos kartos didelio skaisčio kompaktinis lazerinis spinduolis pažangiems kosmoso taikymams ir moksliniams tyrimams" LAT‐10/2016 04.2016 – 12.2018 (299,885 €). Atsakingas projekto koordinatorius: Dr Aleksej Rodin. Projektas yra skirtas itin didelės energijos ultratrumpųjų impulsų hibridinės technologijos modulinio lazerio maketo sukūrimui bei jo taikymui teravatinės (1 TW) klasės parametrinio stiprintuvo kaupinimui.
  • Ūkio subjekto užsakytas MTEP projektas: "Superkontinuumo generacijos tyrimai, taikant didelės smailinės galios lazerį su užkrato impulsų retintuvu ir kaupinimo impulsų multipleksorių" 2017.04.03 – 2017.12.20 (47,190 €). Projekto vadovas: Dr Aleksej Rodin. Darbo tikslas yra ištirti ir optimizuoti 100 GW eilės smailinės galios lazerio architektūrą taikant retintuvą užkrato impulsų kontrasto gerinimui, skaidulinį multipleksorių kaupinimo impulsų energijos didinimui, didelės išvadinės energijos dviejų pakopų faziškai moduliuotų impulsų Yb:YAG stiprintuvą ir spaustuvą bei panaudoti šį lazerį superkontinuumo tyrimui ir optimizacijai.
  • Ūkiskaitinė sutartis su Šviesos Konversija: „Neigiamos grupinių greičių dispersijos veidrodžių, su itin aukšta (3-5k fs^2) siauro spektrinio pločio dispersija, tyrimas“
    Projekto tikslas – sukurti itin didelės spūdos elementus tobulinant garinimo procesu kontrolės sistemas ir jų tikslumą.2017.03.01 – 2017.12.15

  • Ūkiskaitinė sutartis su Šviesos Konversija: „Optinių dangų su valdoma grupinių greičių dispersija atsparumo lazerinei spinduliuotei tyrimas“

  • Ūkiskaitinė sutartis su UAB „Optida“: „Metalų oksidų plonų sluoksnių, suformuotų reaktyviojo magnetroninio dulkinimo technologija, optinių ir fizinių savybių tyrimas“ 2015.05.05 – 2015.12.15
    Projekto tikslas – optimizuoti HfO2 sluoksnių dengimo magnetroninio dulkinimo būdu parametrus siekiant nusodinti UV diapazone skaidrius ir atsparius lazerinei spinduliuotei sluoksnius.

  • Ūkiskaitinė sutartis su UAB „Optolita“: „Aukšto pažeidimo slenksčio skaidrinančių dangų ant netiesinių kristalų, naudojant nanoskulptūrinių sluoksnių gamybos technologijas, tyrimas“2017.01.02 – 2017.07.31
    Projekto tikslas – pritaikyti laboratorijoje sukurtą plonų sluoksnių mikrostruktūros valdymo metodiką formuojant itin didelio atsparumo lazerinei spinduliuotei dangas ant netiesinių kristalų.

  • "Azochromoforais funkcionalizuotų galio nitrido paviršių kūrimas ir tyrimas" (AZOGAN), trukmė: 2012-2014 m., LMT remtas mokslininkų grupių projektas (MIP-078/2012), sąmatinė vertė: 349500Lt (FTMC dalis 66843Lt), atsakingoji institucija: Vilniaus Universitetas, projekto vadovas: R. Tomašiūnas (VU), partneriai: V. Getautis (KTU), R. Petruškevičius (FTMC). 

    Tarptautinis projektas „SOI (Silicon on Insulator) planarinių subbanginių struktūrų optiniams biojutikliams tyrimai bei šioje srityje dirbančių mokslininkų ir kitų tyrėjų tarptautinio konkurencingumo ugdymas (SOIbio)“, trukmė: 2013-2015m., ESFA remtas projektas Nr. VP1-3.1-ŠMM-10-V-02-026, sąmatinė vertė: 422968,61 Eur (1460426,00 Lt), atsakingoji institucija: FTMC, projekto vadovas: R. Petruškevičius, tarptautiniai partneriai: G. Bellanca (Ferrra Unv., Italija), N. Johnson (Glasgow Unv., Škotija, UK), S. Juodkazis (Swinburne Tech. Unv., Australija). 

    Kiti tarptautiniai ES projektai:

    COST MP1205 "Pažanga optoskysčiuose: optinės kontrolės ir fotonikos integracija su mikroskysčiais", (2012-2016), FTMC vadovas dr. R. Petruškevičius

    COST MP1403 "Nanomatė Kvantinė Optika", (2014-2018), FTMC vadovas dr. R. Petruškevičius

    MOKSLINĖS-TECHNINĖS PRODUKCIJOS SUKŪRIMO SUTARTYS SU EKSPLA:

    Nr. 2300-S291, „Fazei jautrios suminio dažnio generacijos (FJ-SDG) spektroskopijos duomenų apdorojimo teorinio modelio sukūrimas“, trukmė 2014m., sąmatinė vertė: 10000Lt, projekto vadovas dr. R. Petruškevičius;

    Nr. 2300-S307, „Fazei jautrios suminio dažnio generacijos (FJ-SDG) spektroskopijos duomenų surinkimo algoritmo sukūrimas“, trukmė 2014m., sąmatinė vertė: 9000Lt, projekto vadovas dr. R. Petruškevičius;

    Nr. 2300-S308, „Fazei jautrios suminio dažnio generacijos (FJ-SDG) spektroskopijos duomenų apdorojimo algoritmo sukūrimas“, trukmė 2014m., sąmatinė vertė: 9000Lt, projekto vadovas dr. R. Petruškevičius;

    Nr. 2300-S407, „Suminio dažnio generacijos fazės skaičiavimo algoritmo, kai tiriamasis bandinys yra skystis (SDS tirpalas) patikrinimas“, trukmė 2016m., sąmatinė vertė: 1450 Eur, projekto vadovas dr. R. Petruškevičius;

svarbiausios publikacijos
LAZERINIO MIKROAPDIRBIMO TECHNOLOGIJŲ LABORATORIJA
  1. E. Markauskas, P. Gečys, I. Repins, C. Beall, G. Račiukaitis, Laser lift-off scribing of the CZTSe thin-film solar cells at different pulse durations, Solar Energy, 150, 246–254 (2017).
  2. K. Ratautas, M. Gedvilas, A. Jagminiene, I. Stankeviciene, E. Norkus, N. Li Pira, S. Sinopoli, G. Raciukaitis, Laser-induced selective metallization of polypropylene doped with multiwall carbon nanotubes, Applied Surface Science, 412, 319-326 (2017).
  3. S. Indrišiūnas, B. Voisiat, M. Gedvilas, G. Račiukaitis, New Opportunities for Custom-Shape Patterning Using Polarisation Control in Confocal Laser Beam Interference Setup, Journal of Laser Applications, 29(1), 011501 (2017).
  4. E. Stankevičius, E. Daugnoraitė, A. Selskis, S. Juodkazis, G. Račiukaitis Photo-polymerization differences by using nanosecond and picosecond laser pulses, Optics Express, 25(5) 4819- 4830 (2017).
  5. P. Gečys, E. Markauskas, S. Nishiwaki, S. Buecheler, R. De Loor, A. Burn, V. Romano, and G. Račiukaitis, CIGS thin-film solar module processing: case of high-speed laser scribing, Scientific Reports. 7, 40502 (2017).
  6. V. Stankevič, G. Račiukaitis, F. Bragheri, X. Wang, E. G. Gamaly, R. Osellame, S. Juodkazis, Laser printed nano-gratings: orientation and period peculiarities, Scientific Reports, 7, 39989 (2017)
  7. M. Garliauskas, E. Stankevičius, G. Račiukaitis, Laser intensity-based geometry control of periodic submicron polymer structures fabricated by the laser interference lithography, Optical Material Express, 7(1) 179-184 (2017).

Patentai:

  1. G. Račiukaitis, M. Gedvilas, B. Voisiat, FTMC, Method for formation of periodical structures in thin material films by interfering laser beams, European patent No. EP2431120, issue date 2017 07 05, priority date 2010 09 16.
  2. G. Račiukaitis, M. Gedvilas, V. Stankevič, pareiškėjai Fizinių ir technologijos mokslų centras ir UAB ELAS, Method and apparatus for laser cutting of transparent media, Europos patentas No. EP 2944412, išduotas 2016 11 02 Europos patentų biure, LT patentas Nr. LT 6240, prioriteto data 2014 05 16.
  3. E. Pabrėža, G. Račiukaitis, pareiškėjai: UAB Integrated Optics ir Valstybinis mokslinių tyrimų institutas Fizinių ir technologijos mokslų centras, Paviršiumi aktyvuotos Ramano sklaidos (PARS) jutiklis ir jo gamybos būdas, LT patentas Nr. LT 6112, išduotas 2015 01 26, prioriteto data 2013 05 24, Lietuvos Respublikos Valstybiniame patentų biure.
SKAIDULINIŲ LAZERIŲ LABORATORIJA
  1. J. Želudevičius, K. Regelskis, G. Račiukaitis, Experimental demonstration of pulse multiplexing and beam combining of four fiber lasers by non-collinear frequency conversion in LBO crystal, Optics Letter, 42(2), 175-178 (2017).
  2. K. Regelskis, J. Želudevičius, K. Viskontas, G. Račiukaitis, Yb-doped fiber ultrashort pulse generator based on self-phase modulation and alternating spectral filtering, Optics Letters 40(22) 5255-5258 (2015).
  3. J. Želudevičius, R. Danilevičius. K. Viskontas, N. Rusteika, K. Regelskis, Femtosecond fiber CPA system based on picosecond master oscillator and power amplifier with CCC fiber, Optics Express, 21(5), 5338–5345 (2013).
  4. K. Regelskis, J. Želudevičius, N. Gavrilin, G.Račiukaitis, Efficient second-harmonic generation of a broadband radiation by control of the temperature distribution along a nonlinear crystal, Optics Express, 20 (27) 28544-28556 (2012).

Patentai:

  1. K. Regelskis, G. Račiukaitis, pareiškėjas Fizinių ir technologijos mokslų centras, Method and apparatus for multipass optical amplification, Europos patentas No. EP2302746, išdavimo data 2015 10 15, prioriteto data 2010 10 06, Europos patentų biure.
  2. K. Regelskis, G. Račiukaitis, pareiškėjas Fizinių ir technologijos mokslų centras, Ultratrumpųjų impulsų generavimo būdas ir generatorius, LT patentas Nr. LT 6261, prioriteto data 2014 08 06, Lietuvos Respublikos Valstybiniame patentų biure.
  3. K. Regelskis, G. Račiukaitis, pareiškėjas Fizinių ir technologijos mokslų centras, Šviesos impulsų sutankinimo laike būdas ir įrenginys, LT patentas Nr. 6140, išduotas 2015 04 27, prioriteto data 2013 07 22, Lietuvos Respublikos Valstybiniame patentų biure.
KIETO KŪNO LAZERIŲ LABORATORIJA
  1. J. A. Fülöp, G. Polonyi, B. Monoszlai, G. Andriukaitis, T. Balciunas, A. Pugzlys, G. Arthur, A. Baltuska, J. Hebling, Highly efficient scalable monolithic semiconductor terahertz pulse source, Optica, 3(10), 1075-1078 (2016).
  2. E. Kaksis, G. Almási, J. A. Fülöp, A. Pugzlys, A. Baltuska, G. Andriukaitis, 110-mJ 225-fs cryogenically cooled Yb:CaF2 multipass amplifier, Optics Express, 24(25), 28915-28922 (2016).
  3. V. Shumakova, P. N. Malevich, S. Alisauskas, A. Voronin, A.M. Zheltikov, D. Faccio, D. Kartashov, A. Baltuska, A. Pugzlys, Multi-millijoule few-cycle mid-infrared pulses through nonlinear self-compression in bulk, Nature Communications, 7, 12877 (2016).
  4. A.M. Rodin, M. Grishin, A. Michailovas, Picosecond laser with 11 W output power at 1342 nm based on composite multiple doping level Nd:YVO4 crystal, Optics and Laser Technology, 76, 46-52 (2016).
  5. K. Viskontas, N. Rusteika, All-fiber wavelength-tunable picosecond nonlinear reflectivity measurement setup for characterization of semiconductor saturable absorber mirrors, Optical Fiber Technology, 31, 74-82 (2016).
  6. R. Danilevičius, A. Zaukevičius, R. Budriūnas, A. Michailovas, N. Rusteika, Femtosecond wavelength-tunable OPCPA system based on picosecond fiber laser seed and picosecond DPSS laser pump, Optics Express, 24(15), 17532-17540 (2016).
  7. K. Michailovas, A. Baltuska, A. Pugzlys, V. Smilgevicius, A. Michailovas, A. Zaukevicius, R. Danilevicius, S. Frankinas, N. Rusteika, Combined Yb/Nd driver for optical parametric chirped pulse amplifiers, Optics Express, 24(19), 22261-22271 (2016).
  8. ,J. Adamonis, A. Aleknavičius, K. Michailovas, S. Balickas, V. Petrauskienė, T. Gertus, A. Michailovas, Implementation of a SVWP-based laser beam shaping technique for generation of 100-mJ-level picosecond pulses, Appl. Opt. 55, 8007-8015 (2016)
OPTINIŲ DANGŲ LABORATORIJA
  1. T. Tolenis, L. Grineviciute, R. Buzelis, L. Smalakys, E. Pupka, S. Melnikas, A. Selskis, R. Drazdys, A. Melninkaitis, “Sculptured Anti-reflection coatings for high power laser,” Optical Materials Express. Vol. 7, Issue 4, pp. 1249-1258 (2017)
  2. S. Kičas, U. Gimževskis, and S. Melnikas. „Post deposition annealing of IBS mixture coatings for compensation of film induced stress“. Optical Materials Express. Vol. 6, Issue 7, pp. 2236-2243 (2016)
  3. A. Balcytis, T. Tolenis, X. Wang, G. Seniutinas, R. Drazdys, P. R Stoddart and S. Juodkazis. „Percolation threshold gold films on columnar coatings: characterisation for SERS applications“. Asian Journal of Physics. Vol. 25, No 7 (2016) 871-878
  4. T.Tolenis, L. Grinevičiūtė, L. Mažulė, A. Selskis, R. Drazdys "Low-stress phase plates produced by serial bideposition of TiO2 thin films", Journal of Nanophotonics, 10(3), 2016.
  5. Y. C. Cheng, M. Peckus, S. Kicas, J. Trull, C. Cojocaru, R. Vilaseca, R. Drazdys, and K. Staliunas. Beam focusing in reflection from flat chirped mirrors. Physical Review A 87, 045802 (2013) Physical Review A (Vol.87, No.4)Y. C. Cheng, S. Kicas,J. Trull,M. Peckus,C. Cojocaru, R. Vilaseca, R. Drazdys,K. Staliunas, “Flat focusing mirror”, Scientific Reports, Nr.4, (2014)
NANOFOTONIKOS LABORATORIJA
  1. G. Seniutinas, A. Balčytis, R. Tomašiūnas, R. Petruškevičius, V. Getautis, "Freezing out optical poling dynamics of azophenylcarbazole molecules in polycarbonate", Physical Chemistry Chemical Physics, vol. 15, pp.14219-14228, (2013).
  2. T. Tamulevičius, I. Gražulevičiūtė, D. Urbonas, M. Gabalis, R. Petruškevičius, S. Tamulevičius, "Numerical and experimental analysis of optical responds of sub-wavelength period structure in carbonaceous film for refractive index sensing", Opt. Express, 22(22), pp.27462-27475, (2014).
  3. K. Vaškevičius, G. Naujokaitė, S. Juodkazis, R. Petruškevicius, "Ultra-wide free spectral range, enhanced sensitivity and removed mode splitting SOI optical ring resonator with dispersive metal nanodisks", Opt. Lett., 40(13), pp. 2977-2980, (2015).
  4. A. Balčytis, D. Hakobyan, M. Gabalis, A. Žukauskas, D. Urbonas, M. Malinauskas, R. Petruškevičius, E. Brasselet, S. Juodkazis, "Hybrid curved nano-structured micro-optical elements", Opt. Express, 24 (15), pp. 16988-16998, (2016).
  5. D. Urbonas, A. Balčytis, K. Vaškevičius, M. Gabalis, R. Petruškevičius, " Air and dielectric bands photonic crystal microring resonator for refractive index sensing", Opt. Lett., 41 (15), pp. 3655-3658, (2016).
  6. K. Vaškevičius, M. Gabalis, D. Urbonas, A. Balčytis, R. Petruškevičius, S. Juodkazis, "Enhanced sensitivity and measurement range SOI microring resonator with integrated one dimensional photonic crystal", JOSA B, 34 (4), pp.750-755, (2017).
  7. A. Balčytis, M. Ryu, G. Seniutinas, P. R. Stoddart, M. A. Al Mamun, J. Morikawa and S. Juodkazis. Nano-rescaling of gold films on polystyrene: thermal management for SERS, Nanoscale, 9, 690-695 (2017).