Відмінності між версіями «Кафедра фотоніки»

Версія за 20:52, 22 серпня 2015

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 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 спеціальністю «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 – к. ф.-м. н., с. н. с. Б.К. Котлярчук). 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 утворено робочу групу з розробки складових стандартів освіти з напряму «Лазерна та оптоелектронна техніка», яка свої завдання успішно виконала: розроблено освітньо-кваліфікаційні характеристики та освітньо-професійні програми, що успішно пройшли експертизу Міністерства. Сьогодні кафедра виконує також завдання Міносвіти і науки, молоді та спорту з напряму «Оптотехніка».

Штат кафедри

Визначальним фактором здобутків кафедри є її кадровий потенціал.

Співробітники кафедри фотоніки (Фото: 6 грудня 2011 року)

Професорсько-викладацький склад

^(*) — зовнішні сумісники

Середній вік професорсько-викладацького складу – 50 років.

Навчально-допоміжний склад

Наукові досягнення і розробки

Cмуговий інтерференційний фільтр нового типу: 1 - підкладка,
2 - шар з високим показником заломлення, 3 - інтерференційне дзеркало, 4 - шар з високим показником заломлення

Прототип волоконно-оптичної системи передачі відеосигналу

Серед найбільш вагомих наукових результатів колективу кафедри слід виділити такі:

1. Розроблено загальну теорію дифракції, яка описує поширення світла в об’ємних періодичних структурах. Теорія ґрунтується на точному розв’язку хвильового рівняння з точними крайовими умовами.
2. Розроблено теорію поширення світла в одномодових волокнах із ґратками 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 напівпровідникових, мікролінз. 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.

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) – комерційний директор телеканалу TBI ТРК «Телерадіосвіт» (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) – науковець-оптик фірми Photon Control (Канада).
5. Погань Гнат (1999) – провідний фахівець ТОВ Спеціалізоване підприємство «Голографія» (м. Київ).
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) – інженер відділу оптико-електронних інформаційних систем Фізико-механічного інституту 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).

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 напрямів і спеціальностей.

Бакалаври

• 6.051004 — Оптотехніка.

Спеціалісти

• 7.05100402 – Лазерна і оптоелектронна техніка.
  
• 7.05100403 – Фотоніка та оптоінформатика.

Магістри

• 8.05100402 – Лазерна і оптоелектронна техніка.
  
• 8.05100403 – Фотоніка та оптоінформатика.

Аспірантура

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

• 05.12.20 – Оптоелектронні системи;
• 15.27.06 – Технологія, обладнання та виробництво електронної техніки.

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.

Гурток з робототехніки

На кафедрі фотоніки огранізовано гурток з робототехніки під керівництвом доцента Василя Татарина.

За весь час існування гуртка команди студентів з кафедри фотоніки брали участь у змаганнях з перегонів роботів “Roborace” і отримали багато нагород.

2 жовтня 2015 року на Львів Арені відбудуться міжнародні змагання з Roborace на Кубок Львівської політехніки в рамках  Lviv IT Arena 2015

Правила змагань Ukr Rus Eng

Контактна інформація

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

Електронна пошта
fotonika на lp.edu.ua

Адреса
м. Львів, пл. Св. Юра 1, 79013,
3-й навч. корпус, 2-й поверх, кімната 217.

Телефон
+38 (032) 258-25-81

Посилання

• Сайт кафедри фотоніки: http://lp.edu.ua/node/120
• Старий власний сайт кафедри фотоніки: http://fotonika-lviv.at.ua/
• Новий власний сайт кафедри фотоніки: http://fotonika.lp.edu.ua/