Відмінності між версіями «Кафедра фотоніки»

Версія за 01:05, 10 грудня 2018

Загальна інформація

Кафедра фотоніки (абревітура — ФОТ) — навчально-науковий підрозділ Національного університету «Львівська політехніка». Кафедра входить до складу Інституту телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки.

Завідувач кафедри — проф., д.т.н. Бобицький Ярослав Васильович.

Заступник завідувача з навчальної роботи — ст. викладач Демкович Ігор Володимирович.

Заступник завідувача з наукової роботи — проф., д.ф.-м.н. Фітьо Володимир Михайлович.

Історія

Кафедра фотоніки створена у Львівському політехнічному інституті в 1994 році згідно з наказом Ректора № 132-10 від 30 грудня 1993 р. під назвою «Лазерна техніка та оптоелектронні системи».

Перспективність лазерної техніки і променевої технології незаперечна. На сьогодні лазери ефективно використовуються практично у всіх галузях народного господарства – від машинобудування до медицини, від екології до оптичних процесів, від фотохімії до метрології, від мікроелектроніки до оборони. Навіть сучасні шоу та мистецтво завдячують голографії та лазерам. У всіх ведучих лабораторіях світу ведеться інтенсивний пошук в області квантової електроніки, лазерних технологій та фотонних кристалів. Вражаючі результати отримуються на стику наук. Однак, при щорічному зростанні обсягів продажу лазерних систем у середньому на 20 % насиченість світового ринку на сьогодні складає лише 15%. Це спричинює появу все нових фірм.

Спеціалісти з лазерної техніки та фотоніки об’єднані в окремі асоціації. Міжнародні конференції та виставки в даній області стали періодичними, видаються спеціалізовані журнали. Більшість останніх досягнень в галузі фізики, що нагороджені Нобелівськими преміями, пов’язані саме з фотонікою.

Оскільки питання інженерного супроводу наукових розробок з лазерної техніки та фотоніки стало невідкладним, підготовка фахівців вищої кваліфікації – магістрів з даної спеціальності є актуальною та необхідною.

Знову ж таки, за ініціативи Львівської політехніки та Харківського військового університету в Україні було відкрито нову спеціальність – «Лазерна та оптоелектронна техніка», яка згодом була виокремлена в однойменний напрям фахової підготовки 6.0911 «Лазерна та оптоелектронна техніка», а відтак – у 051004 «Оптотехніка».

Останніми роками різко зріс інтерес до фотонних явищ і процесів, що пов’язані з фотонами. Особливо це стало помітно у зв’язку з відкриттям фотонних кристалів і поняттям «фотонна ширина забороненої зони», відкриттям унікальних фотонних матеріалів, таких як графен, мета матеріалів з від’ємним показником заломлення, нанофотонних розмірних ефектів і ін. Природно, що наукова і технологічна база, де носієм інформації, або носієм енергії виступає не електрон, а фотон, окреслюється новим поняттям – фотоніка. Визначальним фактором фотоніки є те, що фотон як носій знімає фізичні обмеження по швидкості і є альтернативою до елементної бази електроніки. Фотоніка значно розширює предмет лазерної та оптоелектронної техніки, передбачаючи як слабкі фотонні сигнали (інформаційні технології), так і концентровані фотонні потоки (енергетика), причому оперує фотоніка у дуже широкому діапазоні електромагнітних хвиль: від корпускулярного випромінювання до радіодіапазону.

Враховуючи таку тенденцію наукового розвитку і появу у провідних університетах світу інститутів фотоніки, у червні 2002 року кафедра лазерної техніки та оптоелектронних систем отримала назву кафедри фотоніки (наказ № 113-07 від 21 червня 2002 р.).

Підтвердженням вірно вибраного вектора розвитку є той факт, що у 2005 р. Європейський індустрійний консорціум і Об’єднання інженерів Німеччини висунули «Об’єднану європейську ініціативу з фотонних досліджень» – рапорт «Фотоніка для ХХІ століття», яку підписали 55 керівників профільних компаній та ректори провідних європейських університетів.

Організатором кафедри та її завідувачем з часу створення є доктор технічних наук, професор Бобицький Ярослав Васильович.

Підготовка фахівців за напрямком «Оптотехніка» проводиться на базі кафедри фотоніки із залученням інших кафедр НУ «Львівська політехніка», а також на філіях кафедри фотоніки. Одна із філій створена на базі Відділу оптичних інформаційних систем сектору фізикометрії Фізико-механічного інституту ім. Г.В. Карпенка НАНУ (заст. зав. каф. по філії – д. т. н, с. н. с. Л.І. Муравський). Лабораторно-матеріальна база, а також висококваліфіковані співробітники Академії, що працюють на правах сумісництва, забезпечують якісний навчально-науковий процес з блоку дисциплін лазерної і фотонної інформаційної технології. Одночасно таке ж завдання з блоку дисциплін лазерної індустрійної і мікротехнології виконує філія кафедри на базі Лабораторії лазерної технології матеріалів при Інституті прикладних проблем механіки і математики НАНУ (заст. зав. каф. по філії – д.ф.-м.н., с.н.с. Д.І. Попович). У 2018 році сворена нова філія кафедри на базі фемтосекундної лабораторії ТОВ «НОВІНАНО ЛАБ» IT компанії «SoftServe» (заст. зав. каф. по філії – к.т.н. Гніліцький Я.М.). Це дає можливість кафедрі розширити науково-дослідну базу, поле для реальних магістерських робіт, створити основу для організації навчально-наукового комплексу Міносвіти та Академії наук України у контексті моделі сучасного навчально-дослідницького університету.

Кафедра фотоніки стала базовою кафедрою Міністерства, на її базі було утворено робочу групу з розробки складових стандартів освіти з напряму «Оптотехніка», яка свої завдання успішно виконала: розроблено освітньо-кваліфікаційні характеристики та освітньо-професійні програми, що успішно пройшли експертизу Міністерства.

У 2015 році КМУ (Постанова № 266 від 29 квітня 2015 р.) затвердив новий перелік галузей знань і спеціальностей, за якими здійснюється підготовка здобувачів вищої освіти в Україні. Відповідно до нового переліку спеціальностей, напрямок “Оптотехніка” трансформується у спеціальність “Мікро- та наносистемна техніка”. З 2016 року кафедра фотоніки веде підготовку бакалаврів зі спеціальності 153 «Мікро- та наносистемна техніка», а також магістрів зі спеціальності 153 «Мікро- та наносистемна техніка» (спеціалізації: «Лазерна і оптоелектронна техніка», «Фотоніка та оптоінформатика»).

Штат кафедри

Визначальним фактором здобутків кафедри є її кадровий потенціал.

Співробітники кафедри фотоніки (Фото: 6 грудня 2011 року)	Колектив кафедри (Фото: 2016 рік)

Професорсько-викладацький склад

^(*) — зовнішні сумісники

Середній вік професорсько-викладацького складу – 50 років.

Навчально-допоміжний склад

Наукові досягнення і розробки

Прототип волоконно-оптичної системи передачі відеосигналу (Автор розробки: Бартків Л.В.)

Мобільний пульт портативної системи відеоспостереження (Автор розробки: Бартків Л.В.)

Серед найбільш вагомих наукових результатів колективу кафедри слід виділити такі:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. Розроблено високочутливі фототеплові методи дослідження оптичних та теплофізичних характеристик матеріалів.
6. Розроблено програмне забезпечення для розрахунку взаємодії ультракоротких лазерних імпульсів з гетерогенними системами, у тому числі з живою тканиною.
7. Розроблено програмне забезпечення для моделювання взаємодії лазерного випромінювання з гетерогенними структурами з врахуванням поглинання та розсіяння в окремих шарах із застосуванням методу Монте-Карло.
8. Розроблено методику синтезу і відповідне програмне забезпечення для розробки інтерференційних дзеркал лазерів із заданою спектральною залежністю коефіцієнта відбивання.
9. Розроблено кореляційні оптичні методи аналізу зображень, які можуть використовуватись у криміналістиці та для захисту цінних паперів за допомогою оптичних міток складної фазової структури.
10. Досліджено резонансну взаємодію лазерного випромінювання з металевими наночастинками при збудженні плазмонів для медичних застосувань.
11. 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.
12. Створено новий метод аналізу зонної структури 2D-фотонних кристалів.
13. Розроблено смуговий інтерференційний фільтр нового типу.
14. Розроблено лазерну технологію синтезу і модифікації наноструктурних матеріалів як люмінесцентних середовищ.
15. Розроблено дешеву волоконно-оптичну систему передачі відеосигналу з використанням полімерного оптичного волокна в якості каналу передачі.
16. Розроблено портативну систему відеонагляду і спостереження за віддаленими об’єктами.
17. Розроблено автоматичний пасивний сканівний теплосповіщувач.

Співпраця кафедри

Кафедра надала і надає організаційно-методичну допомогу у створенні та організації роботи ще шести випускаючих кафедр вузів України з напряму «Оптотехніка». Кафедра фотоніки вигідно представлена у міжнародному каталозі світових університетів «Optics and Photonics Education Directory – Global Listing of Degree Programs in Optics and Photonics», які ведуть споріднену підготовку фахівців.

Максимально узгоджені навчальні плани з провідними європейськими університетами дозволяють кафедрі постійно розширювати партнерські стосунки із зарубіжними науковими університетськими центрами, де можуть практикувати, навчатись, виконувати магістерські і дисертаційні роботи наші студенти та аспіранти, зокрема:

• ВАМ (Федеральний інститут дослідження матеріалів), м. Берлін – стажування і аспірантура маг. С. Лебідь, захист докторської дисертації у Саксонському технічному університеті (м. Дрезден);
• Університет прикладних наук ім. Г. Ома, м. Нюрнберг (Німеччина) – дипломне проектування ст. І. Мись, ст. Л. Бартків, ст. Р. Лесюк. Спільна аспірантура мгр. Л. Бартків, мгр. Р. Лесюк;
• Інститут ім. Пауля Шерера, м. Цюріх (Швейцарія). Практика ст. Ю. Федоришин;
• Політехніка м. Лодзь (Польща), Центр лазерної діагностики і терапії. Практика ст. О. Балтрунас, ст. Н. Гулісашвілі;
• Інститут надвисоких тисків ПАН, м. Варшава (Польща). Практика ст. А. Мисак;
• Віденський технічний університет, Інститут фотоніки м. Відень (Австрія). Дипломне проектування ст. О. Доценко, ст. А. Стахів;
• Університет Ньюшатель м. Цюріх (Швейцарія). Дипломне проектування ст. Ю. Федоришин.
• Швейцарський Федеральний Інститут Технологій м. Цюріх (Швейцарія). Навчання у докторантурі ст. Ю. Федоришин.

Серед тем магістерських робіт такі сучасні дослідження, як:

• лазерне запалювання двигунів внутрішнього згоряння;
• лазерний стоматологічний бур;
• струменевий друк електронних схем з використанням наночастинок срібла;
• каскадний напівпровідниковий лазер;
• спекл-інтерферометрія напруженого стану конструкцій;
• система контролю больового синдрому пацієнта за зіницею ока;
• цифровий голографічний інтерференційний мікроскоп;
• біосенсор на основі резонансу плазмонів та ін.

Успішна апробація студентів кафедри у лабораторіях західних університетів свідчить про високий рівень їх фахової підготовки.

Серед студентів кафедри – стипендіати Президента України Іван Рудницький та Віра Мисак.

Дипломне проектування студента Юрія Федоришина в Інституті ім. Пауля Шерера (м.Цюріх, Швейцарія)	Аспірант Ростислав Лесюк проводить дослідження в Університеті ім. Г.Ома (м.Нюрнберг, Німеччина)	Студент кафедри фотоніки Іван Рудницький отримує нагороду з рук президента України Л.Д. Кучми

Відомі випускники

1. Типусяк Микола (1999) – директор із маркетингу телеканалу «Еспресо», голова правління Української телевізійної асоціації (м. Київ, Україна),
2. Мись Ігор (1999) – провідний фахівець фірми Schaeffler (Herzogenaurach, Німеччина).
3. Пашкевич Руслана (1999) – спеціаліст Лазерного Баварського центру (м. Нюрнберг, Німеччина).
4. Сивенький Юрій (1999) – інженер-оптик фірми Photon Control (м. Барнабі, Канада).
5. Погань Гнат (1999) – інженер-технолог фірми DEMAX (м. Софія, Болгарія).
6. Мартишин Роман (2000) – начальник відділу систем автоматизації та контролю WESTOR GROP (м. Львів).
7. Голуб Ігор (2001) – заступник директора ПП «Еко-Техсервіс» (м. Львів).
8. Вакулюк Валерій (2001) – головний технолог-керівник технічного відділу ПАТ «Іскра» (м. Львів, Україна).
9. Федоришин Юрій (2002) – доктор філософії, науковий співробітник у Швейцарському Федеральному Інституті Технологій (ETH Zurich) (м. Цюріх, Швейцарія).
10. Кіт Роман (2003) – керівник відділу розробки нових проектів ТЗоВ «Ваги Аксіс Україна» (м. Львів).
11. Каніцький Андрій (2004) – головний інженер NG Metal Ukraine (Данія) (м. Львів, Україна).
12. Франкевич Людмила (2004) – к.т.н., м.н.с. Фізико-механічного інституту ім. Г.В.Карпенка НАН України (м. Львів, Україна).
13. Качмар Ярослав (2004) – головний інженер Станції Технічного Обслуговування Mercedes-Benz (м. Львів).
14. Карнаухов Ігор (2005) – проект-менеджер телекомунікаційного виробничого підприємства «Huawei Ukraine» (м. Львів).
15. Пакулов Кирило (2006) – керівник компанії «Провідні системи безпеки» (м. Львів).
16. Сахарук Олександр (?) – к.т.н., науковий співробітник відділу Оптико-цифрових систем діагностики Фізико-механічного інституту ім. Г.В.Карпенка НАН України (м. Львів, Україна).
17. Кравчук Олександр (2009) – асистент кафедри фотоніки НУ "Львівська політехніка" (м. Львів, Україна).
18. Протальчук Тетяна (2012) – асистент кафедри фотоніки НУ "Львівська політехніка" (м. Львів, Україна).
19. Варищук Василь (2012) – асистент кафедри фотоніки НУ "Львівська політехніка" (м. Львів, Україна).

Гнат Погань, провідний спеціаліст ТОВ СП «Голографія», випускник 1999 року (представляє свій винахід Президенту НАНУ акад. Патону Б.Є.)	Руслана Мись (Пашкевич), спеціаліст Лазерного Баварського центру (м.Нюрнберг, Німеччина), випускниця 1999 року	Юрій Сивенький, науковець-оптик фірми Photon Control (м.Барнабі, Канада), випускник 1999 року

Валерій Вакулюк, керівник технічного відділу ПАТ «Іскра» (м.Львів), випускник 2001 року	Юрій Федоришин, науковий співробітник Федерального Інституту Технологій (м.Цюріх, Швейцарія), випускник 2002 року

Навчально-методична робота

Кафедра здійснює підготовку фахівців з таких спеціальностей.

Бакалаври

• 153 "Мікро- та наносистемна техніка".

Магістри

• 153 "Мікро- та наносистемна техніка": спеціалізації "Лазерна і оптоелектронна техніка", "Фотоніка та оптоінформатика".
  

Аспірантура

Під керівництвом професорів Бобицького Я.В. та Фітьо В.М. на кафедрі проводиться підготовка науково-педагогічних кадрів вищої кваліфікації за спеціальностями:

• 153 "Мікро- та наносистемна техніка";
• 171 "Електроніка";
• 172 "Телекомунікації та радіотехніка".

Аспіранти кафедри фотоніки

Навчальні лабораторії

На кафедрі діють навчальні лабораторії:

• Лабораторія лазерної техніки та квантової електроніки;
• Лабораторія волоконної та інтегральної оптики;
• Лабораторія комп’ютерного моделювання;
• Лабораторія прикладної оптики;
• Лабораторія оптоелектронних пристроїв і систем;
• Лабораторія голографії;
• Лабораторія мікросистемної техніки.

Гурток з робототехніки

У березні 2011 року на базі лабораторії оптоелектронних пристроїв і систем був створений гурток з робототехніки під керівництвом доцента Василя Татарина.

Команди студентів кафедри фотоніки постійно беруть участь у всеукраїнських та міжнародних змаганнях з перегонів роботів за регламентом “Roborace” і завойовують призові місця.

Правила змагань “Roborace”: Ukr Rus Eng Pol

Контактна інформація

3-ій навчальний корпус НУ"ЛП" (Львів, пл. Св.Юра, 1)

Електронна пошта
fotonika на lp.edu.ua
fot.dept на lpnu.ua

Адреса
79013, м. Львів, пл. Св. Юра 1,
3-й навч. корпус, 2-й поверх, кімната 218.

Телефон
+38 (032) 258-25-81

Посилання

• Кафедра фотоніки на сайті університету: http://lp.edu.ua/fot
• Власний сайт кафедри фотоніки: http://fotonika.lp.edu.ua/
• Студентський сайт кафедри фотоніки: http://fotonika-lviv.at.ua/