Центр компетенций НТИ по направлению «Фотоника»

Центр компетенций Национальной технологической инициативы (НТИ) по направлению «Фотоника» на базе ФГБОУ ВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет».

Деятельность Центра направлена на комплексное развитие сквозной технологии «Фотоника» и ее применение в различных отраслях реального сектора экономики, в том числе формирование устойчивой системы развития технологий интегральной и волоконной оптики в части получения фундаментальных и прикладных знаний.

Большое внимание при работе центра будет уделяться преодолению технологических барьеров рынков НТИ. Научно-педагогический персонал Центра и организаций консорциума вовлечен в крупные проекты в области сквозной технологии «Фотоника».

Цели и задачи

В рамках деятельности Центра планируется создание экосистемы, которая позволит проводить работы и реализовывать проекты, накапливать компетенции и получать результаты интеллектуальной деятельности (далее – РИД) в области сквозной технологии «Фотоника», а также в перспективе 2025 года приобрести устойчивое лидерство на рынке фотонных технологий за счет решения широкого спектра задач и преодоления технологических барьеров.

Стратегические цели реализации программы Центра:

В научно-техническом направлении: преодоление научно-технических и технологических барьеров сквозной технологии «фотоника»; разработка в рамках реализации проектов Центра новых технологий и услуг в области сквозной технологии «фотоника», в т.ч. по техническому заданию индустриального партнера. Получение в результате проведения работ и реализации проектов патентоспособных РИД.
По направлению образовательной деятельности: подготовка специалистов, имеющих высшее образование, по основным образовательным программам высшего образования и дополнительным образовательным программам, в том числе с использованием сетевых форм и дистанционных образовательных технологий, необходимых для разработки и (или) практического использования сквозных технологий НТИ.
В части формирования инфраструктуры: преодоление барьеров предоставления доступа отечественным разработчикам технологий фотоники к передовому лабораторному оборудованию для проведения НИР и ОКР, в т.ч. с помощью создания распределенной сети лабораторий по направлениям фотоники, организация выполнения заказных НИР и ОКР в интересах корпоративного заказчика, организация выпуска опытных образцов продукции для проведения испытаний в реальных условиях.

Консорциум

Основанием для объединения в консорциум стали исследования и разработки в области фотоники и их последующая реализация в виде технологий и услуг. Объединение было продиктовано имеющимся заделом в виде уже сформированной на территории Пермского края «опорной» системы взаимодействующих организаций представляющей ведущие научные, образовательные и промышленные организации, расположенные в разных регионах России обладающие уникальными компетенциями, оборудованием и разветвленной сетью партнеров.

В консорциум входят:

АНОО ВО "Сколковский институт науки и технологий"
ФГАОУ ВО "Национальный исследовательский университет ИТМО"
ФГАОУ ВО "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет"
ФГБОУ ВО "Санкт-Петербургский государственный университет"
ФГАОУ ВО "Сибирский федеральный университет"
ФГБОУ ВО "Санкт-Петербургский государственный морской технический университет"
ФГАОУ ВО "Национальный исследовательский Томский политехнический университет"
ФГБОУ ВО "Пермский национальный исследовательский политехнический университет"
ФГБОУ ВО "Ульяновский государственный университет"
ФГБОУ ВО "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева"
ФГБОУ ВО "Пермский государственный аграрно-технологический университет им. Д.Н. Прянишникова"
ФГБУН "Институт автоматики и электрометрии Сибирского отделения Российской академии наук"
ФГБУН "Институт химии высокочистых веществ им. Г.Г. Девятых РАН Российской академии наук"
ФГБУН "Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук"
ФГБУН Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук
ФГБУН Конструкторско-технологический институт научного приборостроения Сибирского отделения Российской академии наук
ФГБУН Федеральный исследовательский центр Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук
ФГБУН Институт гидродинамики им. Л.А. Лаврьентьева Сибирского отделения Российской академии наук
ФГБУН Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева Сибирского отделения Российской академии наук
ФГБУН Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российского отделения наук
ФГБУН Пермский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук
ПАО "Пермская научно-производственная приборостроительная компания" – ОА "ОДК-Авиадвигатель"
АО "ЛЛС"
ОА "Промышленное предприятие материально-технического снабжения "Пермснабсбыт"
ООО "ИННФОКУС"
ООО "Виртуальные производственные системы"
ООО "ССГ НАВИГАЦИЯ"
ООО "МИП "Пермские нанотехнологии"
ООО "ФСЛ Групп"
ООО "Модульные Системы Торнадо"
ООО "СИЛУР"
ООО "Инверсия Сенсор"
ГБУ "Агентство инвестиционного развития"

Проекты

Создание технологии производства компактных анализаторов сигналов волоконно-оптических датчиков на основе интегральной фотоники и волоконной оптики.

Разработка технологии производства компактных анализаторов сигналов волоконно-оптических датчиков (КАСВОД) на основе фотонных интегральных схем (ФИС) для задач диагностики и мониторинга сложных инфраструктурных объектов. Для разработки предложено два вида КАСВОД на основе ФИС с заданными характеристиками.
Разработка интегрального источника оптического излучения, перестраиваемого в широком оптическом диапазоне, для применения в устройствах на основе ФИС.

Планируется создание и поэтапная/частичная локализация в России технологии интегральных перестраиваемых источников оптического излучения, преимущественно для сенсорных систем на основе фотонных интегральных схем. Технология должна включать в себя полный цикл научно-исследовательских, инженерно-технических и производственных работ по созданию оптического излучателя на основе технологий интегральной фотоники и ФИС.
Разработка технологии и производственных цепочек изготовления активных компонентов ФИС на платформе InP, предназначенных для применения в анализаторах оптических сигналов, телекоммуникационных и радиофотонных системах.

Освоение технологий изготовления оптоэлектронной компонентной базы, включающей в себя фотоприемники на платформе InP спектрального диапазона 1,3-1,6 мкм. Технология изготовления активных компонентов ФИС на платформе InP должна обеспечивать как создание кристаллов фотоприемников, так и их последующий монтаж. В рамках проекта предлагается дооснащение имеющейся в кластере «Фотоника» технологической линейки для автоматизированной серийной сборки.
Станция и технология записи отражающих структур фемтосекундным лазером, в том числе в процессе вытяжки волокна.

Разработка гибридной технологии и запуск станции записи волоконных брэгговских решеток (ВБР) фемтосекундным лазерным излучением в готовом волокне без снятия защитного покрытия при перемотке волокна с катушки на катушку, а также в процессе вытяжки световодов.
Разработка научно-технических и технологических решений для волоконно-оптических элементов, стойких к высоким температурам, агрессивным средам и ионизирующему излучению, предназначенных для систем технического мониторинга объектов повышенной опасности, лазерной техники и телекоммуникации.

Разработка технологии и создание серийного производства продуктовой линейки специальных оптических волокон с высокой лучевой стойкостью для доставки лазерного излучения, волокон для медицинского применения, волокон, стойких к температуре до 600 °С, с высокой стойкостью к ионизирующему излучению.

Образовательная деятельность

Центр ведет образовательную деятельность по основным образовательным программам высшего образования и программам дополнительного профессионального образования, в том числе с использованием сетевых форм и дистанционных образовательных технологий, необходимых для разработки и (или) практического использования сквозных технологий НТИ. А также планируется привлечение к работе кружкового движения (школы, олимпиадное движение НТИ), проведение мероприятий по развитию талантов и компетенций (хакатоны, открытые семинары, конференции, лекторий), применение технологии «Инженерного лифта» для целей раннего выявления кадров в области сквозной технологии «Фотоника».

Направления и специальности подготовки в рамках которых ведется образовательная деятельность центра:

По основным образовательным программам:

28.03.01 Нанотехнологии и микросистемная техника, бакалавриат
12.03.03 Фотоника и оптоинформатика, бакалавриат
12.03.05 Лазерная техника и лазерные технологии, бакалавриат
16.03.01 Техническая физика, бакалавриат
12.04.03 Фотоника и оптоинформатика, магистратура
28.04.01 Нанотехнологии и микросистемная техника, магистратура
16.04.01 Техническая физика, магистратура
12.04.02 Оптотехника, магистратура
12.04.05 Лазерная техника и лазерные технологии, магистратура
12.06.01 Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические системы и технологии, аспирантура
03.04.02 Физика, магистратура
3.04.03 Радиофизика, магистратура
04.04.01 Химия, магистратура

Дисциплины (модули) / курсы:

Направление 1. «Вычислительные методы в фотонике»:

Онлайн-курс «Фотоника. Моделирование»
Пакеты прикладных программ в фотонике
Технологии и системы интеллектуального анализа данных

Направление 2. «Физические основы фотоники»:

Онлайн-курс «Фотоника. Базовый курс»
Квантовая теория
Кристаллофизика
Электродинамика материальных сред

Направление 3. «Микро- и нанотехнологии»:

Физико-химические основы процессов микро- и нанотехнологии
Моделирование и проектирование микро- и наносистем

Направление 4. «Современные материалы и технологии фотоники»:

Онлайн-курс «Фотоника. Прикладные проекты»
Оптическое материаловедение
Современные материалы и технологии фотоники
Оптика анизотропных сред