W dniach 19-20.10.2023 w Warszawie przedstawiciele Instytutu Nauk Chemicznych, Wydziału Chemii UMCS brali udział
w konferencji podsumowującej ogólnopolski projekt pn. Narodowe Laboratorium Fotoniki i Technologii Kwantowych (NLPQT). W spotkaniu naukowym zorganizowanym przez Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego wzięli udział: Zastępca Dyrektora Instytutu Nauk Chemicznych UMCS dr hab. Katarzyna Szymczyk prof. UMCS i kierownik naukowy Pracowni Technologii Światłowodów dr hab. Paweł Mergo prof. UMCS.

Podczas wydarzenia mgr inż. Adam Paździor przedstawił prezentację pt. „Fiber-optic sensor for monitoring critical bolted connections in space applications”, w której zaprezentował przebieg prac naukowych nad opracowaniem czujnika światłowodowego
do monitorowania krytycznych połączeń śrubowych w zastosowaniach kosmicznych przeprowadzonych przez Pracownię Technologii Światłowodów działającą w ramach Instytutu Nauk Chemicznych na Wydziale Chemii UMCS w Lublinie.

Rozwój diagnostyki medycznej, wzmocnienie bezpieczeństwa cyfrowego, budowa nowych laserów czy tworzenie aparatury
do badania kosmosu to tylko niektóre z obszarów działania Narodowego Laboratorium Fotoniki i Technologii Kwantowych. Konsorcjum powstało po to, by wspierać rozwój technologii fotonicznych i kwantowych w Polsce. W jego skład wchodzą m.in. naukowcy z Pracowni Technologii Światłowodów w Instytucie Nauk Chemicznych UMCS.

Dr hab. Paweł Mergo prof. UMCS jest obok innych przedstawicieli lidera i partnerów projektu,
członkiem Komitetu Sterującego, który koordynuje i nadzoruje działalność konsorcjum.

Mgr inż. Adam Paździor z Pracowni Technologii Światłowodów UMCS, wystąpienie pt. „Fiber-optic sensor for monitoring critical bolted connections in space applications” podczas konferencji Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego

Narodowe Laboratorium Fotoniki i Technologii Kwantowych (NLPQT) służy budowie nowoczesnej infrastruktury badawczej,
z której mogliby korzystać zarówno naukowcy, jak i przedsiębiorcy. Projekt, na podstawie którego powstało konsorcjum, ma charakter ogólnopolski. Kieruje nim prof. Czesław Radzewicz z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.

Oprócz Uniwersytetu Warszawskiego w realizacji projektu uczestniczą: Instytut Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk, Politechnika Śląska, Politechnika Wrocławska, Poznańskie Centrum Superkomputerowo-Sieciowe (jednostka Instytutu Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk), Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej oraz Uniwersytet Mikołaja Kopernika.

NLPQT jest projektem inwestycyjnym, który ma na celu stworzenie nowych laboratoriów badawczych, wraz z ogólnokrajową infrastrukturą do rozpowszechniania standardowej częstotliwości optycznej i systemów dystrybucji klucza kwantowego. Zgodnie
z założeniami projektu po jego ukończeniu cała stworzona infrastruktura zapewni również usługi badawcze dla przemysłu fotonicznego
i kwantowego.

Dzięki zaangażowaniu dr. hab. Pawła Mergo prof. UMCS z Pracowni Technologii Światłowodów zakończono istotny etap realizacji nowego projektu NLPQT – Narodowe Laboratorium Fotoniki i Technologii Kwantowych na Wydziale Chemii UMCS
– rozbudowę nowoczesnej infrastruktury do wytwarzania światłowodów w ramach prowadzonych prac naukowo-badawczych.

Projekt NLPQT został dofinansowany przez Unię Europejską z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Inteligentny Rozwój 2014 – 2020 (Oś priorytetowa: IV Zwiększenie potencjału naukowo- badawczego, działanie: 4.2 Rozwój nowoczesnej infrastruktury badawczej sektora nauki). Wartość dofinansowania projektu NLPQT dla UMCS wyniosła: 11 802 367,42 zł .

W kwietniu 2021 r. ukończono remont pomieszczeń technologicznych Pracowni Technologii Światłowodów. Dzięki uzyskaniu finansowania zewnętrznego z projektu Narodowe Laboratorium Fotoniki i Technologii Kwantowych NLPQT (projekt realizowany
w konsorcjum: UW – lider, IChF, PWr, PŚl, PCSS, UMK) najważniejsze pomieszczenia powiększyły się o dodatkową przestrzeń, a nowa organizacja otoczenia infrastruktury technologicznej do wytwarzania światłowodów, zdecydowanie poprawiła funkcjonalność Pracowni. Realizacja projektu NLPQT pozwoliła również znacząco doposażyć Pracownię w nową aparaturę. Zakupiono m. in. najnowocześniejsze optyczne analizatory widma, źródło Supercontinuum, reflektometr optyczny z funkcją czujnika rozłożonego, urządzenie do wytwarzania kombajnerów światłowodowych oraz zestaw do analiz mechanicznych. Projekt pozwolił również na sfinansowanie zakupu profesjonalnej wyciągarki do światłowodów o wysokości roboczej 10 m.


Fotonika i technologie kwantowe wykorzystywane są w codziennym życiu, nie tylko naukowców. Ich zastosowania można zauważyć chociażby w medycynie czy systemach teleinformatycznych. Realizacja projektu NLPQT pozwoli na zwiększenie zakresu
i podniesienie jakości tych zastosowań. Jednym z przykładowych działań w ramach projektu NLPQT są badanie właściwości nowych materiałów o potencjalnych zastosowaniach w technologiach fotonicznych oraz konstrukcja nowych laserów i źródeł promieniowania laserowego, zarówno widzialnego, jak i podczerwonego.

– Efekty, których można się spodziewać w najbliższej perspektywie, to np. stworzenie nowych laserów światłowodowych działających
w zakresie podczerwieni, opracowanie światłowodów sensorycznych do zastosowań w kopalniach czy rozwój technik komunikacji kwantowej i sposobów jej zastosowania w połączeniu z istniejącymi sieciami telekomunikacji
– tłumaczy prof. Piotr Fita z Wydziału Fizyki UW.

Projekt jest podzielony na trzy obszary tematyczne: Krajowy System Wytwarzania i Dystrybucji Wzorcowej Nośnej Optycznej, Laboratorium Technologii Fotonicznych oraz Laboratorium Technologii Kwantowych.

Zadaniem Krajowego Systemu Wytwarzania i Dystrybucji Wzorcowej Nośnej Optycznej jest stworzenie wyjątkowo stabilnego systemu laserowego, który będzie można połączyć z optycznym zegarem atomowym oraz z siecią dystrybucyjną wykorzystującą łącza światłowodowe. Jak można przeczytać na stronie projektu, optyczny sygnał wzorcowy o niskim szumie fazowym zostanie przesłany
do uczestników konsorcjum NLPQT i udostępniony zainteresowanym partnerom przemysłowym. To pozwoli wytworzyć usługi skierowane do branży fotonicznej, optycznej czy chemicznej.

Laboratorium Technologii Fotonicznych ma pomóc w tworzeniu materiałów i urządzeń fotonicznych oraz optoelektronicznych. Większa dostępność takich narzędzi oznacza większą konkurencyjność polskich firm. Pomaga też radzić sobie z wyzwaniami w obszarach ochrony zdrowia i środowiska. Pracownia Technologii Światłowodów w Instytucie Nauk Chemicznych UMCS zbudowała infrastrukturę
w ramach Laboratorium Technologii Fotonicznych.

Udział Pracowni Technologii Światłowodów w projekcie NLPQT dotyczy następujących zagadnień:

•    projektowanie, charakterystyka i wytwarzanie specjalistycznych światłowodów szklanych i polimerowych, w tym światłowodów wysoce nieliniowych do konwersji częstotliwości i generowania superkontinuum

•    produkcja i oczyszczanie materiałów do technologii światłowodów,

•    projektowanie i realizacja urządzeń do produkcji światłowodów,

•    nisko stratne łączenie standardowych i specjalistycznych światłowodów,

•    wytwarzanie powłok funkcjonalnych poprzez strukturyzację powierzchni,

•    projektowanie i charakteryzacja systemów oświetleniowych,

•    konstrukcja i praktyczna realizacja sensorów światłowodowych opartych na światłowodowych siatkach Bragga i siatkach długookresowych, w tym światłowodowych sensorów rozproszonych, oraz sensorów interferencyjnych i polaryzacyjnych,

•    fotometria i kolorymetria źródeł światła i opraw oświetleniowych,

•    kompleksowa charakteryzacja światłowodów,

Laboratorium Technologii Kwantowych zajmuje się pracami w obszarze ukierunkowanym na rozwój złożonych, bezpiecznych systemów do kwantowej dystrybucji klucza kryptograficznego (QKD) i komunikacji kwantowej. W wyniku prac w tym obszarze mają
też powstać stacje testowe do sprawdzania zastosowań pojedynczych obiektów kwantowych (elektronów, kropek kwantowych, atomów).

W numerze 74 (1/2023) czasopisma „Postępy Fizyki" ukazał się artykuł o Projekcie NLPQT, w którym przedstawiono założenia projektu, perspektywy wykorzystania budowanej infrastruktury badawczej i opis wybranych stanowisk, których budowa zbliża się do ukończenia.

źródła: Pracownia Technologii Światłowodów UMCS, Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego

Tekst przygotowany m.in. na podstawie informacji Uniwersytetu Warszawskiego

zdjęcie główne: Narodowe Laboratorium Fotoniki i Technologii Kwantowych (NLPQT)

fot. ze zbioru Pracowni Technologii Światłowodów