Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет Информационных Технологий, Механики и Оптики
НовостиУниверситет ИТМО
2017-07-25
В Международном институте «Фотоники и оптоинформатики» Университета ИТМО закончила свою работу третья Международная летняя школа по фотонике и оптоинформатике – «Summer Camp in Photonics – 2017».
 
  17 июля в рамках третьей ежегодной Международной летней школы по фотонике и оптоинформатике «Summer Camp in Photonics - 2017» в Международном институте «Фотоники и оптоинформатики» Университета ИТМО были проведены заключительные занятия. В этих занятиях приняла участие группа, состоящая из тридцати трёх человек, студентов и преподавателей Делфтского университета (Голландия). Специалисты Международного института «Фотоники и оптоинформатики» познакомили иностранных гостей с Университетом ИТМО, рассказали о лабораториях, в которых они работают и основных результатах и достижениях. Затем для участников «Summer Camp in Photonics» были организованны мастер-классы в Международных лабораториях: «Квантовой информатики» и «Фемтосекундной оптики и фемтотехнологий».


  В лаборатории «Фемтосекундной оптики и фемтотехнологий» студентам из Голландии были продемонстрированы:
  • современные установки для Pump-probe спектроскопии, которая используется для измерения нелинейных откликов различных материалов, а также для их характеризации и определения возможных областей применения;
  • z-скан, который позволяет с большой точностью определять нелинейный показатель преломления различных материалов;
  • установки для генерации и детектирования терагерцового излучения в плазме, электрооптических кристаллах BBO, ZnTe и ZnSe;
  • современные установки для терагерцовой спектроскопии;
  • ближнепольный терагерцовый микроскоп.

  В лаборатории «Квантовой информатики» студенты из Голландии получили представление об основных принципах передачи данных по квантовым каналам, основных физических и технических принципах, на которых основана работа систем квантовой визуализации. Студентам также были продемонстрированы установки для передачи квантового ключа на поднесущих частотах.
  Студенты из Делфтского университета были в восторге от проведённых для них мастер-классов, материально-технической базы увиденных лабораторий и уровня научных исследований наших специалистов. После окончания занятий участники Международной летней школы по фотонике и оптоинформатике «Summer Camp in Photonics» выразили крайнюю заинтересованность в возможности пройти стажировку в одной из лабораторий Международного института «Фотоники и оптоинформатики». Кафедра Фотоники и Оптоинформатики всегда открыта и рада подобному международному сотрудничеству в сфере образования. И поскольку, в образовательную программу магистратуры Делфтского университета входит обязательная полугодовая стажировка в ВУЗе другой страны, мы надеемся, что кому-то из голландских студентов посчастливится реализовать свой интерес и пройти у нас на кафедре полноценный курс магистратуры.
 
Список участников Международной летней школы по фотонике и оптоинформатике «Summer Camp in Photonics – 2017»

 
2017-07-12
Сотрудники компании «NORINCO» прошли подготовку в Международной летней школе по фотонике и оптоинформатике «Summer Camp in Photonics - 2017».
  В рамках третьей ежегодной международной летней школы по фотонике и оптоинформатике «Summer Camp in Photonics - 2017» учёные и специалисты Международного института «Фотоники и Оптоинформатики» провели мастер-классы для иностранных специалистов из компании «NORINCO» (Китай).
 
  С 26 июня по 7 июля 2017 года группа специалистов из компании «NORINCO» (Китай) проходила программу повышения квалификация в Университете ИТМО. Даты пребывания были выбраны таким образом, чтобы ведущие специалисты крупного иностранного предприятия смогли поучаствовать в третьей ежегодной летней школе по фотонике и оптоинформатике «Summer Camp in Photonics». В рамках данной школы ученые Международного института «Фотоники и Оптоинформатики» прочитали лекции, а также провели мастер-классы по передовым научным направлениям, по которым ведутся исследования в их лабораториях.
  Руководитель Международного института «Фотоники и Оптоинформатики», заведующий одноимённой кафедрой, д.ф.-м.н., профессор Козлов Сергей Аркадьевич открыл серию мероприятий своей лекцией, посвященной обзору научных лабораторий и направлений, разрабатываемых кафедрой. Профессор кафедры, д.ф.-м.н. Виктор Георгиевич Беспалов вместе с руководителем лаборатории «Фемтомедицины», к.ф.-м.н. Ольгой Алексеевной Смолянской представили обзор передовых научных исследований в области фемтотехнологий, а также их применений в области передачи информации, медицины, безопасности и т.д. Руководитель лаборатории «Квантовой информатики», к.ф.-м.н. Артур Викторович Глейм в своей лекции очертил современное состояние такого важного и стремительно развивающегося направления, как квантовая информатика. Руководитель лаборатории «Цифровой и изобразительной голографии», к.ф.-м.н. Николай Владимирович Петров представил иностранным гостям обзор актуальных исследований в области цифровой голографии в видимом и терагерцовом частотных диапазонах.


  Зарубежные специалисты смогли принять участие в серии мастер-классов, проводимых лабораториями МИ ФиОИ. Под внимательным руководством специалистов Международного института «Фотоники и Оптоинформатики» гости смогли наблюдать филаментацию лазерного излучения в воздухе, генерацию спектрального суперконтинуума, а также терагерцового излучения в плазме. В рамках программы «Summer Camp in Photonics» специалисты компании «NORINCO» познакомились также с передовыми установками по защищенной передаче данных по квантовым каналам, методами по кодированию и детектированию сигнала в таких схемах.


  По окончании программы повышения квалификация руководитель делегации выразил общее восторженное мнение о Санкт-Петербурге, Университете ИТМО, программе «Summer Camp in Photonics», а также об учёных и специалистах Международного института «Фотоники и Оптоинформатики».
 

Список участников Международной летней школы по фотонике и оптоинформатике «Summer Camp in Photonics – 2017»

 

2017-07-11
Международный институт «Фотоники и оптоинформатики» Университета ИТМО провёл третью Международную летнюю школу по фотонике и оптоинформатике – «Summer Camp in Photonics – 2017»
 
  В начале лета Кафедру Фотоники и Оптоинформатики Университета ИТМО посетили учащиеся Университета Рочестера (США) для участия в третьей ежегодной Международной летней школе по фотонике и оптоинформатике «Summer Camp in Photonics».
  С 26 мая по 11 июня в Университете ИТМО проводилась ежегодная международная летняя школа для студентов, которую традиционно посещают учащиеся Университета Рочестера, США. Помимо них в школе приняли участие англоговорящие студенты Университета ИТМО. В рамках школы сотрудники Международного института «Фотоники и оптоинформатики» провели ряд ознакомительных лекций и мастер-классов по тематикам трех основных лаборатории: «Квантовой информатики», «Фемтосекундной оптики и фемтотехнологий» и «Цифровой и изобразительной голографии». После прослушивания курса лекций студенты приступили к проведению исследований под руководством научных сотрудников Международного института «Фотоники и оптоинформатики».
  Лекционный курс летней школы исчерпывающе охватывал все современные направления исследований в области фотоники. Студенты заслушали такие обзорные лекции как:
  • Введение в фемтосекундную оптику (Introduction to the femtosecond optics).
  • Введение в терагерцовую оптику (Introduction to the terahertz optics).
  • Введение в квантовую информатику и квантовые вычисления (Introduction in the field of quantum information and quantum calculation).
  • Введение в цифровую голографическую микроскопию (Introduction to Digital holographic microscopy).
  • Введение в оптоинформатику (Introduction to optical information technologies).

  Полученные в ходе вводных лекции знания помогли студентам в изучении материала следующих лекций, т.к. они уже, опираясь на базовые знания в области, углублялись в специфические вопросы:
  • Взаимодействие электромагнитных волн оптического диапазона с биологическими тканями и обзор медицинских оптических методов диагностики (Interaction of optical electromagnetic waves with biological tissues and review of medical optical diagnostic methods).
  • Оптические нелинейности и сверхбыстрые процессы в полупроводниках: Экспериментальные методы. спектроскопия "накачка-зондирование" (Optical nonlinearities and ultrafast dynamics in semiconductors: experimental techniques. Pump-probe spectroscopy).
  • Защищенность систем квантовой коммуникации (Security of QKD systems),
и др.
  В практической части летней школы студенты имели уникальную возможность поработать на первой в России квантовой сети, запущенной в 2014 году и объединяющей несколько зданий Университета, а также принять участие в проведении эксперимента по генерации терагерцового излучения в плазме. По результатам данных исследований ими были представлены доклады.
 
 Список участников Международной летней школы по фотонике и оптоинформатике «Summer Camp in Photonics – 2017»

 
2017-07-07
Школьники лучших лицеев России прошли Летнюю учебную практику на лучшей кафедре лучшего университета России.
 
 

  На кафедре Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО с 14-го по 23-е июня прошли занятия Летней учебной практики  в рамках «Summer Camp in Photonics - 2017». В этом году «спецподготовку» к будущим научным свершениям прошли одиннадцать школьников. Все они — ученики 10-х классов ведущих профильных школ Санкт-Петербурга — Физико-математического лицея № 239 и Лицея информационно-коммуникативных технологий № 590. На протяжении двух недель ребята знакомились с последними исследованиями ученых в области квантовой информатики, биомедицины, фемтосекундной оптики, а также с другими перспективными направлениями фотоники. Школьникам даже посчастливилось поработать в группах с учеными кафедры над реальными научными разработками, и начать собственные исследовательские проекты.



  Содержание занятий ежегодно обновляется. Здесь не бывает одинаковых лекций из года в год, информация постоянно актуализируется. Например, в этом году ребята впервые познакомились с тем, как проходит оптическая диагностика в биомедицине.
  «Биомедицина, инновационные разработки новейшего диагностического оборудования — сейчас это одно из самых перспективных направлений, которое занимает ученых по всему миру. По этому направлению ведутся серьезные научные исследования, под которые выделяются большие гранты. Перспективные проекты в этой области есть и на нашей кафедре, мы активно сотрудничаем с передовыми медицинскими центрами, чтобы наша научная деятельность помогала врачам ставить правильные диагнозы. Обо всех этих перспективах мы рассказали ребятам. Надеемся, что они заинтересовались и в дальнейшем продолжат работу в этой области», — отмечает Наталья Андреева - руководитель Летней практики, заместитель заведующего кафедрой Фотоники и оптоинформатики.



  Первая Летняя учебная практика для школьников прошла на кафедре фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО еще в 2003 году. Все началось с клуба любителей физики, организованного несколькими сотрудниками кафедры, в том числе, Натальей Андреевой. В течение года ребята, начиная с 5-го класса, приходили в университет, где получали первое представление об оптике и физических явлениях, а школьники постарше могли побывать в научных лабораториях и поработать на оборудовании, к которому обычно допускают исключительно сотрудников университета. Продолжить практику можно было и в течение года — совместно с учеными кафедры школьники выполняли курсовые исследовательские проекты.
За несколько лет инициативу силами сотрудников - энтузиастов кафедры удалось превратить в регулярный проект, и выстроить системную работу со школами города. Как результат, этот проект даёт возможность ребятам сделать первый шаг в серьезную науку.
  «Как мне кажется, самое главное наше достижение по сравнению с 2003 годом и прошлыми годами, когда практика еще только развивалась, — это то, что сейчас ребята могут выполнять у нас не какие-то отработанные лабораторные работы, итог которых известен заранее, а делать часть общей большой научно-исследовательской работы вместе с молодыми учеными, — рассказывает Наталья Андреева. — Бывали случаи, когда они в ходе работы даже участвовали в весомых открытиях».



  Обучение проходит в виде лекций и мастер-классов, определенное время отводится на исследовательскую работу. Сами лекции проходят не в строгом академическом формате, а выстраиваются в форме диалога. Пообщаться с преподавателями, многие из которых еще совсем молодые специалисты, можно и в свободное время в неформальной обстановке во время кофе-брейков. По итогам обучения и исследовательской работы, которая ведется в группах вместе с молодыми учеными кафедры, ребята готовят отчеты. В будущем сами проекты и отчёты лягут в основу научных докладов, с которыми школьники смогут принять участие в престижных конференциях, собирающих специалистов по фотонике и оптоинформатике. И самое главное, любой из учащихся может выбрать наиболее понравившееся направление и продолжить работу над проектом в течение года. При этом, сотрудники кафедры всегда готовы оказать заинтересованным школьникам теоретическую и техническую поддержку.



   Список участников Международной летней школы по фотонике и оптоинформатике «Summer Camp in Photonics – 2017»


 
2017-06-23
Учёные из Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО создали сверхбыструю голографическую цифровую камеру.
  Учёные из Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО собрали установку, которая с фемтосекундной скоростью регистрирует голограммы с мельчайших объектов – например, живых клеток. Новая камера воссоздает рельеф изучаемого образца по искажению лазерного импульса, прошедшего сквозь него, и способна визуализировать даже прозрачные биоструктуры без введения в них контрастных веществ. Работа опубликована в журнале Applied Physics Letters.



  Каждую секунду в живых клетках происходит до ста миллиардов биохимических реакций и физических процессов. Их регистрация требует высокого временного разрешения. Чтобы заснять настолько быстрые превращения, нужны очень точные и не менее быстрые устройства. Прозрачные биологические ткани можно изучать с помощью микроскопа, но для этого понадобится ввести в них специальный краситель. Он сделает клетки контрастными, хотя может повлиять на их метаболизм. Цифровые голографические микроскопы лишены этого недостатка, но обладают малым пространственным разрешением.
  Новая установка, собранная в лаборатории Цифровой и изобразительной голографии, способна вести съемку быстропротекающих процессов в прозрачных образцах и позволяет увеличивать разрешение снимков в широких пределах. Прибор записывает фазовые деформации сверхкоротких, или фемтосекундных, лазерных импульсов, возникающие, когда свет проходит сквозь исследуемый объект. Это, помогает исследовать клетки, чтобы лучше понимать механизмы аутоиммунных, онкологических, нейродегенеративных заболеваний, а также отслеживать эффективность противораковой терапии.
  «Наша установка позволит проследить за тем, что происходит внутри живой клетки, с временным разрешением порядка 50 фемтосекунд – этого достаточно, чтобы заснять большинство биохимических реакций. Теоретически, такая камера способна запечатлеть даже переход электрона на другую орбиту. Но главное, теперь мы можем изучать жизнедеятельность клеток не пассивно, а инициируя в них определенные процессы. Например, нагревая или перемещая вирусы, отдельные клетки и их структуры в пространстве с помощью фемтосекундных импульсов. Прибор также поможет отслеживать состояние клеток при изменении кислотности среды, внесении и редактировании генетического материала», – комментирует разработку Арсений Чипегин, ведущий автор статьи, аспирант кафедры Фотоники и оптоинформатики и научный сотрудник лаборатории Цифровой и изобразительной голографии Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО.
Для анализа объекта фемтосекундный лазерный пучок расщепляют на три луча. Первый содержит 95% энергии и запускает процесс, который диагностируется двумя другими. Второй луч, называемый объектным, проходит сквозь исследуемый образец. Третий, опорный пучок, отклоненный зеркалами, огибает предмет. За образцом объектный и опорный лучи снова встречаются и формируют интерференционную картину из ярких полос, возникших там, где гребни световых волн наложились и усилили друг друга.
  Регулируя положение зеркал, ученые задерживают опорный пучок, заставляя его встретиться с объектным в разное время – так опорный пучок сканирует луч, прошедший через образец. Столкновения пучков записываются на субголограммах, которые объединяются в одно изображение компьютерным алгоритмом, отличающимся простотой и быстродействием.
В качестве опытного объекта исследователи использовали искру (филамент), высеченную мощным лазерным импульсом из воздуха, а также специальное стекло с субмикронными включениями. В обоих случаях физики смогли получить снимки с высоким пространственным и временным разрешением.
  Новое устройство снимает один из важнейших вопросов цифровой голографической микроскопии, связанный с повышением разрешающей способности системы еще на стадии записи голограммы.
«Технически мы можем увеличивать изображения исследуемых объектов в десятки раз, устанавливая увеличительные системы между объектом и камерой. Это не просто повышает разрешение – растет точность измерений, поскольку интерференционные полосы визуально становятся тоньше на фоне образца. Таким образом, можно точнее вычислить разность фаз объектного и опорного пучков», – говорит Николай Петров, руководитель лаборатории Цифровой и изобразительной голографии Международного института Фотоники и оптоинформатики Университета ИТМО.
 
   1    2    3    4    5    Следующая
Design by Anton Alfimov         Powered by MagicTeam