Миссия

Центр фотоники и фотонных технологий Сколтеха – междисциплинарная исследовательско-образовательная площадка, деятельность которой сосредоточена в области фотоники. Центр ведет передовые фундаментальные и прикладные исследования, а также способствует ускорению внедрения инновационных фотонных технологий нового поколения. Кроме того, он играет значимую роль в интеграции российских научных достижений в мировое исследовательское пространство.

Научные направления

Центр охватывает широкий спектр направлений современной фотоники, объединяя фундаментальную физику, материаловедение и технологические разработки. К числу ключевых направлений относятся:

• гибридная и квантовая фотоника, включая экситон-поляритонные системы и перспективные платформы для оптических вычислений;
• наноматериалы и низкоразмерные системы для фотоники, ориентированные на разработку оптоэлектронных и фотонных устройств нового поколения;
• биофотоника и биомедицинские приложения, направленные на разработку методов визуализации, диагностики и терапии;
• синтез и применение квантовых материалов, в том числе однослойных углеродных нанотрубок, графена и других двумерных структур для фотоники и оптоэлектроники;
• лазерная обработка и модификация материалов, включая передовые методы нанофабрикации;
• оптическая спектроскопия в видимом и инфракрасном диапазонах для исследования свойств материалов и взаимодействия света с веществом на микро- и наноуровне;
• оптические метаматериалы и плазмоника, обеспечивающие формирование заданных электромагнитных свойств и расширение оптического функционала;
• исследования в области современной электродинамики, ориентированные на фундаментальные аспекты электромагнитной теории в сложных системах;
• терагерцовая фотоника с акцентом на разработку компактных пассивных и активных компонентов для эффективного управления, детектирования и визуализации терагерцового излучения;
• квантовая оптика и нанофотоника, направленные на изучение и использование света на наноуровне в классическом и квантовом режимах.

Широкий научный охват позволяет Центру эффективно выстраивать связь между фундаментальными исследованиями и созданием прикладных фотонных платформ и устройств.

Лаборатории и исследовательские группы

Исследования проводятся в специализированных лабораториях и междисциплинарных группах, объединяющих физиков, химиков, материаловедов, инженеров и биофизиков. Ключевые лаборатории Центра:

Лаборатория гибридной фотоники специализируется на исследованиях экситон-поляритонных систем в органических и неорганических материалах главным образом применительно к задачам оптических вычислений и аналогового моделирования. Направления лаборатории включают исследование взаимодействия лазерного излучения с материалами, изучение свойств двумерных полупроводников, а также разрабатываются передовые лазерные технологии для высокоточного аддитивного производства фотонных и оптоэлектронных устройств, включая интегральные волноводные схемы. Ведутся исследования в области лазерного проектирования, микро- и наноструктурирования функциональных материалов, в том числе на основе двумерных дихалькогенидов переходных металлов; 

Лаборатория наноматериалов занимается междисциплинарными исследованиями углеродных наноматериалов, включая одностенные углеродные нанотрубки, графен и др. Основные направления работы связаны с их синтезом и применением в прозрачной и гибкой электронике, оптоэлектронике, сенсорах и фотонных компонентах, таких как волоконные лазеры, фотодетекторы и источники одиночных фотонов; 

Лаборатория СПАРК проводит фундаментальные и прикладные исследования в области оптических метаматериалов, плазмоники, терагерцовой фотоники, квантовой оптики, нанофотоники и современной электродинамики; 

Лаборатория биофотоники фокусируется на фотонных технологиях для биомедицинской визуализации, диагностики и терапии, уделяя особое внимание тераностическим подходам. В центре исследований междисциплинарные решения, объединяющие фотонику, акустику и материаловедение, что позволяет сокращать разрыв между фундаментальными исследованиями и клинической практикой. 

Благодаря междисциплинарной и кооперативной структуре Центр эффективно решает сложные научные задачи и разрабатывает технологические решения, пригодные для масштабирования.

Образование и подготовка кадров

Центр предоставляет студентам возможность получить практический опыт работы в передовых лабораториях, принять участие в исследованиях мирового уровня и развить навыки междисциплинарного решения задач.

Работа бок о бок с ведущими учёными позволяет студентам приобретать компетенции, востребованные как в академической среде, так и в высокотехнологичной индустрии.

Обучение включает:

• современные методы синтеза и характеризации наноматериалов;
• проектирование и изготовление фотонных устройств;
• методы оптической спектроскопии и квантовых измерений;
• моделирование и инженерное управление взаимодействием света с веществом на наноуровне;
• навыки трансфера технологий и технологического предпринимательства.

Сотрудничество и взаимодействие с индустрией

Центр активно сотрудничает как с российскими и международными научными организациями, так и с промышленными партнёрами. Для индустрии мы предлагаем

• реализацию совместных НИОКР-проектов в области фотонных материалов и устройств;
• доступ к передовой экспериментальной инфраструктуре;
• сопровождение трансфера технологий и процессов коммерциализации;
• экспертизу в области масштабируемого синтеза квантовых материалов для фотонных применений;
• разработку фотонных интегральных схем и прототипирование.

Являясь частью инновационной экосистемы Сколтеха, Центр содействует трансформации научных результатов в практические решения и предпринимательские инициативы. За годы работы Центр выстроил устойчивые партнёрства с индустрией и внес значимый вклад в развитие фотонных интегральных схем, способствуя укреплению технологического потенциала страны в области интегральной фотоники.