Kierownik projektu: dr hab. inż. Jarosław Sotor, prof. uczelni, Główny Wykonawca – dr Maciej Kowalczyk

Instytucja finansująca: Fundacja na rzecz Nauki Polskiej, Projekt dofinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach działania 2.2 FENG First Team Fundacji na rzecz Nauki Polskiej współfinansowanego przez Unię Europejską ze środków 2. Priorytetu Programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki 2021–2027 (FENG)

Konkurs: FENG First Team, nr konkursu 1/2023

Nr projektu: FENG.02.02-IP.05-0069/23

Budżet: 4 000 000,00 PLN

Okres realizacji: 01.10.2024-30.09.2028

Zespół projektowy:

• Jakub Jaworski - Stypendysta
• Michał Pietrzak - Stypendysta

Publikacje:

• Maciej Kowalczyk, Ivan Davydenko, and Jarosław Sotor, "SESAM-assisted Kerr-lens mode-locked Cr:ZnS laser," Opt. Lett. 49, 5184-5187 (2024) Link

Opis projektu:

Źródła ultrakrótkich impulsów światła o długości pojedynczych oscylacji pola elektrycznego w zakresie średniej (MIR; ~3–25 μm) i dalekiej podczerwieni (FIR; ~25–300 μm) są kluczowe dla zastosowań dzisiejszej fotoniki, takich jak badania biomedyczne, czy zaawansowane technologie półprzewodnikowe. Bezpośrednie źródła takich impulsów nie istnieją, jednakże możliwa jest ich generacja za pomocą pośrednich technik optyki nieliniowej, w których promieniowanie z zakresu bliskiej podczerwieni (NIR, ~1-3 μm) konwertowane jest do pasma MIR/FIR. Możliwości dotychczas demonstrowanych źródeł tego typu są silnie ograniczone, ze względu na konieczność wyboru między szerokim zakresem spektralnym konwersji, a jej sprawnością, która typowo nie przekracza 1%. Głównym celem niniejszego projektu jest rozwiązanie tego problemu technologicznego poprzez rozwój technik nieliniowej konwersji z wykorzystaniem femtosekundowych laserów chromowych. Przeprowadzona zostanie kompleksowa optymalizacja procesu konwersji pod kątem jednoczesnej maksymalizacji zakresu spektralnego, emitowanej mocy oraz stabilności. Unikalne parametry nowoczesnych laserów chromowych, generujących najkrótsze i najbardziej stabilne impulsy w zakresie 2 μm umożliwią przełom w dziedzinie generacji promieniowania MIR/FIR. Opracowane zostanie ultraszerokopasmowe źródło impulsowe, które będzie pokrywać całe pasmo od bliskiej do dalekiej podczerwieni (1–300 μm). Będzie się ono jednocześnie charakteryzować rekordową sprawnością przekraczającą 20% oraz najwyższą w tym paśmie stabilnością amplitudową. Wyniki projektu zapewnią niedostępny dotychczas potencjał technologiczny, który umożliwi przełomowe prace rozwojowe i badawcze. We współpracy z liderem technologii półprzewodnikowych VIGO Photonics rozwijane będą zaawansowane detektory i układy fotoniki scalonej. Wspólne badania z grupą prof. Ferenca Krausza na Ludwig Maximilian University umożliwią ultraprecyzyjne badania ludzkiej krwi pod kątem diagnostyki chorób nowotworowych.