Проекты

Создание центра прототипирования устройств интегральной фотоники(Технологическая инициатива)

Руководитель: Э. О. Самсонов

Целью проекта является создание Центра для выполнения прикладных работ по прототипированию и разработке устройств на основе интегральной фотоники. В частности, создания уникальных и конкурентоспособных оптоэлектронных решений для гибридных центров обработки данных, выполнения контрактных работ по заказу индустриальных партнеров и коммерциализации результатов интеллектуальной деятельности.

Оптический ускоритель матричных вычислений на основе пространственных модуляторов света(Технологическая инициатива)

Руководитель: А. Ю. Кохановский

Целью проекта является создание и экспериментальная верификация оптического ускорителя матричных вычислений на основе пространственных модуляторов света, реализующего два класса вычислительных задач: аналоговое векторно-матричное умножение для ускорения нейросетевого инференса и решение задач комбинаторной оптимизации в формализме модели Изинга.

Топологическая фотоника: от фундаментальных принципов к прикладным разработкам(Фронтирная лаборатория)

Руководитель: Д. В. Жирихин

Целью проекта является разработка топологических структур на основе новых материалов и дизайнов, исследования в них процессов распространения топологических электромагнитных волн и дальнейшее создание на их основе компонентной базы для ФИС, таких как: фазовращатели, маршрутизаторы, коммутаторы, высокочувствительные сенсоры и др.

Модуляторы для интегральной фотоники с использованием двумерных материалов(Фронтирная лаборатория)

Руководитель: В. А. Кравцов

Целью проекта является разработка и демонстрация принципиально нового механизма фазовой модуляции оптических сигналов на основе электрически управляемого двумерного материала, интегрированного с платформой кремний-на-изоляторе. Ключевыми преимуществами разработанного механизма будут высокая скорость модуляции в комбинации с компактными размерами элемента.
Ключевым результатом работы должна стать экспериментальная демонстрация предсказанного нами нового типа невзаимного электромагнитного отклика.

Передовые наноматериалы для оптоэлектронных матричных устройств(Фронтирная лаборатория)

Руководитель: С. В. Макаров

Целью проекта является разработка специализированных высококачественных фотодетекторных матриц на базе синтезированных перовскитных материалов для систем оптических вычислений. Результаты проекта позволят выйти в новое, быстрорастущее междисциплинарное поле на стыке материаловедения, фотоники и вычислительной техники. Это направление обладает высоким потенциалом для создания элементной базы нового поколения, востребованной при разработке энергоэффективных оптических ускорителей для задач искусственного интеллекта и комбинаторной оптимизации прикладных задач.

Нанофотонные метаструктуры для сверхбыстрых оптических вычислений(Фронтирная лаборатория)

Руководитель: М. И. Петров

Целью проекта является создание и исследование полностью оптической платформы для аналоговых вычислений и нейросетевых операций на поляритонах и одиночных резонансных частицах, обеспечивающую перестраиваемую обработку и классификацию оптических сигналов без электронного управления.

Эффективный аксионный отклик и его обобщения(Фронтирная лаборатория)

Руководитель: М. А. Горлач

Проект нацелен на понимание механизма возникновения эффективного аксионного отклика и его обобщений в сложных системах: антиферромагнетиках, спиновых спиралях и альтермагнетиках в физике конденсированного состояния, а также в метаматериалах. Рассматриваемый тип электромагнитного отклика является невзаимным, что открывает богатую физику и ряд интересных перспектив: «оптический диод», предполагающий прозрачность только для одного направления распространения света, «невзаимную линзу», в которой нарушается принцип обратимости световых лучей, а также возможность моделировать электродинамику гипотетических аксионов непосредственно в лаборатории.

Нейросети для анализа и проектирования метаповерхностей(Проект Rising Star)

Руководитель: Е. Э. Маслова

Целью проекта является демонстрация открытого программного прототипа нейросети, которая помогает проектировать искусственные оптические поверхности для управления светом. Такая система сможет по описанию структуры метаповерхности предсказывать, как она будет фокусировать или отклонять световой пучок, а также автоматически подбирать варианты конструкции под заданные оптические свойства. Прототип будет обучаться на данных компьютерного моделирования, где для разных геометрий рассчитывается их оптический отклик. Результаты проекта будут показаны на примерах расчетных прототипов металинз и дефлекторов для нанофотонных устройств. Уровень готовности программных моделей, наборов данных и дизайнов элементов: TRL 2–3.

Кремниевые метаповерхности с электрическим управлением для сверхбыстрой модуляции второй гармоник(Проект Rising Star)

Руководитель: А. А. Проскурин

Целью проекта является демонстрация принципов работы кремниевого оптического модулятора нового типа на кремниевой платформе, обеспечивающего сверхбыструю (на частотах более 1 ГГц) электрическую модуляцию нелинейного оптического сигнала с глубиной модуляции, на 2 порядка превышающей мировые аналоги.

Визуализация излучения квантовых точек для создания источников одиночных фотонов в телекоммуникацион-ном диапазоне(Проект Rising Star)

Руководитель: А. О. Исмагилов

Целью проекта является регистрация и картирование излучения коллоидных квантовых точек, пригодных для использования в качестве источников одиночных фотонов в фотонных интегральных схемах.

Сравнительное численное исследование компонентов фотонных интегральных схем, изготовленных из фосфида галлия и кремния(Проект Rising Star)

Руководитель: Аболфазл Махмудпур

Ключевым результатом этого проекта является комплексное понимание того, как шероховатость поверхности влияет на оптические характеристики фотонных устройств на основе GaP по сравнению с их кремниевыми аналогами.

Компактная реализация оптического диода для интегральной и вычислительной фотоники(Проект Rising Star)

Руководитель: Н. С. Солодовченко

Ключевым результатом проекта станет разработка и экспериментальная реализация компактного оптического диода на платформе кремниевой интегральной фотоники. Такое устройство должно обеспечивать направленно-зависимое прохождение света: эффективную передачу оптического сигнала в прямом направлении и подавление обратного распространения

Оптимальный контроль и неадиабатические протоколы в оптических системах(Проект Rising Star)

Руководитель: М. Мазанов

Целью проекта является разработка протоколов переноса оптических состояний в волноводных решетках, опирающихся на методы квантового оптимального контроля, с целью уменьшения продольных размеров направленных ответвителей и других элементов фотонных интегральных схем (ФИС) и фотонных межсоединений. В отличие от большинства современных реализаций, использующих адиабатически медленную модуляцию волноводов вдоль направления распространения света, ограничивающую скорость переноса, полученные протоколы будут принципиально неадиабатическими. Отдельно будут разработаны методы расчета оптимальных протоколов переноса оптических состояний в больших и периодических массивах волноводов, а также исследована возможность защиты таких протоколов от технологического беспорядка и достижение их большей широкополосности.

Создание автоматизированного измерительного стенда и характеризация фотонно-интегральных схем на основе фосфида галлия (GaP)(Проект Rising Star)

Руководитель: Б. А. Наседкин

Целью проекта является создание автоматизированной платформы для характеризации фотонных интегральных схем на базе контрольно-измерительного оборудования Университета ИТМО и его апробация при характеризации фотонных интегральных схем на основе фосфида галлия (GaP) и других материалов.

Хиральные плазмонные метаструктуры для поляризационно-чувствительных фотонных чипов(Проект Rising Star)

Руководитель: Д. Р. Дададжанов

Целью проекта является разработка методики создания хиральных плазмонных метаструктур на основе селективной плазмон-индуцированной радикальной фотополимеризации и лазерной модификации наночастиц и разработка прототипа детектора циркулярно-поляризованного света, обеспечивающий высокоэффективную дискриминацию циркулярно поляризованного света и совместимого с архитектурами фотонных интегральных схем

Методы создания электрически управляемых оптических структур на основе муаровых гетероструктур двумерных полупроводников(Проект Rising Star)

Руководитель: А. Н. Абрамов

В рамках проекта разрабатываются методы создания электрически управляемых оптических структур на основе двумерных полупроводников. В частности, реализуются способы управления экситонными состояниями и оптическим откликом материала с помощью внешнего электрического поля. Такие структуры могут стать основой для компактных перестраиваемых элементов интегральной нанофотоники, включая модуляторы, сенсоры и устройства управления светом на наноуровне.