Instytut Fizyki Doświadczalnej UW Zakład Optyki Pracownicy naukowi i dydaktyczni:   Kierownik : prof. dr hab. Tadeusz Stacewicz prof. dr hab. Paweł Kowalczyk prof. dr hab. Czesław Radzewicz dr hab. Piotr Wasylczyk dr Piotr Fita, dr Anna Grochola dr Wojciech Wasilewski + doktoranci: Radosław Chrapkiewicz, Piotr Ciąćka, Zbigniew Jędrzejewski – Szmek, Michał Karpiński, Joanna Oracz, Filip Ozimek, Grzegorz Piotrowski

OPTYKA Zajmuje się: własnościami światła oddziaływaniem światła z materią budową materii poszukiwaniem nowych źródeł światła wykorzystaniem zjawisk optycznych we wszelkich dziedzinach nauki, techniki

LABORATORIUM PROCESÓW ULTRASZYBKICH Techniki i urządzenia do pomiarów ultrakrótkich impulsów światła Nowe źródła impulsów femtosekundowych: lasery na kryształach i światłowodowe Optyczne grzebienie częstości dla następnej generacji zegarów atomowych Ultra-szerokopasmowe lasery femtosekundowe (supercontinuum) Optyczne Wzmacniacze Patametryczne (NOPCPA) klasy TW Spektroskopia cząsteczek organicznych z femtosekundową zdolnością rozdzielczą LABORATORIUM PROCESÓW ULTRASZYBKICH - prof. Czesław Radzewicz, dr Piotr Fita

LABORATORIUM PROCESÓW ULTRASZYBKICH - prof. Czesław Radzewicz, dr Piotr Fita Badania indukowanych światłem procesów w roztworach i na powierzchniach Kontrola kwantowa procesów fizykochemicznych Badania fotofizyki nowych związków stosowanych w terapii nowotworów Nowoczesne techniki generacji ultrakrótkich impulsów laserowych Metrologia (Polski Optyczny Zegar Atomowy)

LABORATORIUM SPEKTROSKOPII LASEROWEJ - prof. Tadeusz Stacewicz Spektroskopia laserowa do detekcji gazów śladowych Osiągnięcia: opracowanie nowych metod detekcji : fluoru (w połączeniu z plazmą), chloru tlenków azotu H2O - z czułością ~ pojedynczych cząstek/cm3 Kierunek – wykrywanie markerów chorobowych w powietrzu wydychanym z płuc Widmo absorpcji NO2 KOMORA POMIAROWA do detekcji tlenków azotu wykorzystująca Spektroskopię Strat we Wnęce Optycznej z użyciem laserów diodowych (w tym niebieskich i podczerwonych - QCL)

+ lidar depolaryzacyjny LABORATORIUM LIDAROWE - prof. Tadeusz Stacewicz ZASADA LIDARU Do rozwiązania wiele problemów z zakresu: konstrukcji aparatury laserowej i optycznej, detekcyjnej i urz. do akwizycji danych oprogramowania sprzętu numerycznej analizy danych pomiarów terenowych modelowania atmosfery Pracujemy nad zdalnymi metodami badania własności atmosfery (np.aerozolu atmosferycznego -wspólnie z IGF UW) SPRZĘT: lidar mobilny + lidar mikroimulsowy + lidar depolaryzacyjny W budowie – lidar ramanowski - lidar 5-cio częstościowy

- prof. Paweł Kowalczyk, dr Anna Grochola LABORATORIUM SPEKTROSKOPII MOLEKULARNEJ - prof. Paweł Kowalczyk, dr Anna Grochola Badamy cząsteczki dwuatomowe (np. Li2, LiCs, NaRb, Kli, NaCs) obserwując ich widma optyczne nowoczesnymi metodami spektroskopii laserowej. Mamy opracowane własne, unikalne metody doświadczalne i analizy danych. Wyznaczamy podstawowe parametry cząsteczek w różnych stanach energetycznych. Wyniki te są nieodzowne dla testowania modeli teoretycznych oraz planowania dalszych doświadczeń, w tym doświadczeń nad zimną materią.

LABORATORIUM ULTRAZIMNYCH CZĄSTECZEK - prof LABORATORIUM ULTRAZIMNYCH CZĄSTECZEK - prof. Paweł Kowalczyk, dr Anna Grochola Fizycy opanowali metody chłodzenia atomów do temperatur bliskich zera bezwzględnego. Umożliwia to m.in. pomiary widm z niespotykaną dokładnością, uzyskanie kondensatu Bosego-Einsteina – makroskopowego obiektu o własnościach kwantowych. Obecnie zainteresowanie eksperymentatorów kieruje się ku cząsteczkom dwuatomowym. Celem jest wytworzenie ultrazimnych, heterojądrowych cząsteczek metali alkalicznych (obdarzonych niezerowym momentem dipolowym) Fotoasocjacja Dalekosiężne plany to np.: Sterowanie cząsteczkami przy użyciu zewnętrznych pól magnetycznych i elektrycznych Badanie ultrazimnych zderzeń oraz tzw. „zimna chemia”

- dr hab. Piotr Wasylczyk Cele: otrzymanie nowych struktur i materiałów dla zastosowań w zintegrowanej optoelektronice, mikroukładach optycznych i układach typu lab-on-chip; wytwarzanie trójwymiarowych struktur fotonicznych z symetrią translacyjną, umożliwiających osiągnięcie żądanych własności optycznych materiałów; możliwe jest wytwarzanie zintegrowanych układów optycznych i opto-elektronicznych, jak: − struktury falowodowe, miniaturowe rezonatory optyczne, − mikro komponenty optyczne do zintegrowanej optoelektroniki, − supersoczewki. Po opanowaniu technik stereo fotolitografii, ograniczeniami do projektowania i zastosowań takich układów jest jedynie pomysłowość i wyobraźnia badaczy.

Laboratorium Pamięci Kwantowych dr Wojciech Wasilewski Pracujemy nad kontrolą ogromnych zespołów atomów na poziomie kwantowym. Zagadnienie przypomina proces zapisywania i rekonstrukcji hologramu, czyli odcisku frontów fali elektromagnetycznej. Grupa ściśle współpracuje z teoretykami z IFT w ramach programu TEAM Wojtek Wasilewski wraz ze współpracownikami buduje zupełnie nowy, stosunkowo złożony układ doświadczalny za pomocą którego chcą obserwować i kontrolować zachowanie ogromnych zespołów atomów na poziomie kwantowym. Całe zagadnienie przypomina trochę proces zapisywania i rekonstrukcji hologramu, czyli odcisku frontów fali elektromagnetycznej. Wojtek wraz z koleżankami i kolegami przygotowuje zaawansowaną elektronikę, oprogramowanie i układ optyczny służący wytwarzaniu tego typu odcisków pochodzących od pojedynczych fotonów i utrwalaniu ich w komórkach zawierających pary atomowe. Na zdjęciu możecie zobaczyć działanie jednego z elementów ich układu, tzw. modulatora przestrzennego fazy za pomocą którego studentka Wojtka potrafi wygenerować wiązkę laserową o dowolnym kształcie. Ta grupa ściśle współpracuje z teoretykami z IFD, na zdjęciu jeden z nich podziwia rezultaty owocnych obliczeń.

Laboratorium Pamięci Kwantowych Budujemy złożony układ doświadczalny: Programujemy mikroprocesory (Xmega) Kontrolujemy eksperyment w LabVIEW za pomocą kart z szybkimi układami FPGA Budujemy specjalne syntezery w.cz. Elektronicznie stabilizujemy lasery Laboratorium Pamięci Kwantowych Laser A foton A - trigger Laser B foton B na żądanie Pary Rubidu Generujemy fotony dla: Komunikacji kwantowej Ultraprecyzyjnych pomiarów Demonstracji splątania

Badania mają znakomite finansowanie w ramach : - Programów Gospodarki Innowacyjnej: Narodowe Laboratorium Technologii Kwantowych Fizyka u Podstaw Nowych Technologii Fundacji Nauki Polskiej – program TEAM Funduszu Nauki i Technologii Polskiej Narodowego Centrum Nauki