В 2020 году стипендиатами SPIE стали трое сотрудников лаборатории терагерцовой биомедицины и одна представительница лаборатории фемтосекундной оптики и фемтотехнологий. Ежегодно студенты и аспиранты Университета ИТМО получают поддержку международного сообщества, а вуз становится лидером по числу призеров.

Общество оптики и фотоники (Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers — SPIE) — это профессиональное некоммерческое международное объединение ученых, инженеров и студентов. В рядах SPIE свыше 17 тысяч исследователей из различных институтов и лабораторий по всему миру. Ежегодно общество публикует научные журналы, проводит профильные семинары и конференции.

Стипендия SPIE присуждается молодым ученым, которые ведут работу в профильных областях и состоят в подразделениях SPIE. Она рассчитана на образовательные расходы студентов и аспирантов: покупку учебных материалов, курсов, посещение конференций и стажировок. Как отмечают в организации, ключевой критерий при оценке конкурсных заявок — перспектива долгосрочного вклада в область оптики, фотоники или смежных научных сфер.

Мы расспросили победителей ― молодых ученых Университета ИТМО ― о том, что помогло им получить престижную стипендию, об их научной работе и дальнейших планах.

Евгения Пономарёва

(магистрант факультета фотоники и оптоинформатики, сотрудница лаборатории фемтосекундной оптики и фемтотехнологий Университета ИТМО)

Я занимаюсь генерацией терагерцового излучения в жидких средах. Наше исследование направлено на то, чтобы разработать прототип установки для генерации терагерцового излучения в жидкости. Само излучение на терагерцовых частотах набирает популярность среди научного сообщества за счет растущего количества потенциальных применений в самых различных сферах: в медицине, спектроскопии, визуализации и передаче информации.

Полученные средства я хочу потратить на учебные материалы по математическим методам, нелинейной оптике, чтобы лучше разобраться в теории. Это узкоспециальная литература, которую не достать в библиотеке. Кроме того, я планирую пройти курс от Coursera, частично покрыть мои расходы семестрового обучения в Университете Аалто, а также поехать на международную научную конференцию от SPIE, когда это станет возможным.

Стипендия SPIE — действительно ощутимая помощь, которая открывает доступ к материалам и курсам, наиболее близким к твоей специализации, а главное, позволяет получить бесценный опыт международного обучения.

Пётр Демченко

(магистрант факультета фотоники и оптоинформатики, сотрудник лаборатории терагерцовой биомедицины)

Я работаю в лаборатории терагерцовой биомедицины, где исследую оптические свойства материалов в терагерцовом диапазоне частот; собираю, ремонтирую и модернизирую оптические установки. На данный момент терагерцовая спектрометрия ― очень дорогая область. Виной тому оборудование, а точнее лазеры со сверхкоротким импульсом, которые необходимы для получения мощного и широкополосного терагерцового импульса. Цена такого лазера колеблется в районе 5-10 миллионов рублей. Мы же разрабатываем спектрометр, который работает с применением многомодового лазерного диода. За счет большого количества продольных мод с различной длиной волны система работает в достаточно широком диапазоне терагерцовых частот, при этом цена спектрометра снижается в 8-10 раз. Благодаря чему он становится более доступным, в частности для применения в медицине.

Для создания спектрометра мне необходимы расширенные знания в области лазерной и полупроводниковой техники, волоконной оптики. Я планирую купить книги по данным тематикам, а также принять участие в конференции SPIE Photonics Asia.

Анна Кузикова

(магистрант факультета фотоники и оптоинформатики, сотрудница лаборатории терагерцовой биомедицины)

Я занимаюсь терагерцовой импульсной эллипсометрией и поляриметрией, в частности, вывожу аналитические выражения для получения тензора диэлектрической проницаемости анизотропных материалов. По схожей теме в этом году я выиграла стипендию IEEE MTT-S Undergraduate/ Pre-graduate Scholarship, проект был посвящен диагностике рака с помощью метода терагерцовой импульсной эллипсометрии. Мое нынешнее исследование может быть полезно для понимания того, как терагерцовое излучение взаимодействует с материалами. Если мы будем знать, как из экспериментальных данных получить тензор диэлектрической проницаемости с помощью выражений, которые я вывожу, то сможем с большим успехом проектировать терагерцовые компоненты.

Я второй раз участвовала в конкурсе на стипендию SPIE: в прошлом году мне не хватило опыта в составлении заявок. Сейчас понимаю, насколько прошлогоднее письмо было сырым, в этот раз я все делала по четкому плану, поэтому заявка была более логичной и структурированной. Думаю, именно это помогло мне победить в конкурсном отборе.

Стипендию я планирую потратить на посещение конференции в Китае и на покрытие расходов во время стажировки в Великобритании, которая также связана с моими исследованиями.

Егор Литвинов

(магистрант факультета фотоники и оптоинформатики, сотрудник лаборатории терагерцовой биомедицины)

Ранее я занимался исследованием материалов с показателем преломления около нуля, позже перешел к изучению оптических свойств висмута под воздействием оптической накачки в терагерцовом диапазоне частот. Дело в том, что висмут, как оказалось, в терагерцовом диапазоне частот проявляет свойства материалов с показателем преломления около нуля. Мы также обнаружили, что свойства висмута можно менять с помощью оптической накачки.

Эти исследования висмута крайне важны для разработки нового поколения терагерцовых компонентов. Сейчас ученые активно изучают влияние терагерцового излучения на организм и проектируют устройства, в том числе для применения в медицине, для диагностики. Но использование простых материалов для установок сделает их либо слишком дорогими, либо громоздкими. А с помощью метаматериалов, которыми я занимаюсь, и, в частности, благодаря висмуту с его необычными свойствами, можно создавать компактные терагерцовые компоненты.

Стипендия поможет мне посетить конференцию Optics & Photonics в Сан-Диего, а также пройти там курс по нанофотонике. Кроме этого, я давно мечтал о книге «Metamaterials: Physics and Engineering Explorations», которую теперь смогу купить и прочитать.