Nelineární optické a elektrooptické materiály

Sdružujeme vybrané aktivity zaměřené na výzkum vlastností nelineárních optických materiálů, elektrooptických a elektromechanických materiálů. Hlavním cílem našeho výzkumu je hledání nových principů a přírodních zákonitostí a studium fyzikálních jevů, ve kterých optické materiály interagují se statickým nebo kvasi-statickým elektrickým polem a mechanickým působením. Předmět našeho zájmu tvoří převážně ferroelektrické monokrystaly a transparentní feroelektrické keramiky. Příkladem aplikací, které spadají to této kategorie, jsou pokročilá zařízení pro potlačování vibrací v optických soustavách, systémy adaptivní optiky, systémy pro generování vyšších harmonických, apod.

Tým a vybavení

• Vědecký tým s bohatými zkušenostmi se simulacemi pokrývající oblasti statické i dynamické odezvy a lineárních i nelineárních systémů včetně modální a frekvenční analýzy;
• studenti řešící své disertační a diplomové prací v oblasti modelování rozložení indexu lomu a šíření optických vln skrz nelineární optické materiály, návrh měřících metod pro charakterizaci prostorového rozložení indexu lomu v nelineárních optických materiálech, experimentální metody nanášení tenkých transparentních piezoelektrických vrstev, návrh deformovatelných zrcadel, apod.;
• software pro matematické analýzy jako je Matlab, Wolfram Matematika, COMSOL Multiphysics či Virtual Lab;
• elektrotechnické zázemí a optické vybavení pro realizaci měřicích uspořádání např. holografické mikroskopie či tomografie.

Činnost

Provádíme základní materiálový výzkum v následujících oblastech:

• Výzkum optických, dielektrických a elektromechanických vlastností feroelektrických doménových struktur pomocí numerických simulací založených na tzv. phase-field modelu.
• Výzkum metod pro simulaci šíření optických vln ve feroelektrických materiálech.
• Výzkum experimentálních metod pro charakterizaci rozložení indexu lomu v nelineárních optických materiálech pomocí digitální holografické mikroskopie a tomografie.
• Výzkum experimentálních metod pro charakterizaci doménových struktur ve feroelektrických materiálech založených na měření nelineární makroskopické dielektrické odezvy.
• Výzkum, vývoj, návrh a realizace kompozitních struktur s piezoelektrickými nebo elektrostrikčními materiály, dále realizace řídící elektroniky a řídících algoritmů pro použití v adaptivní optice (realizace deformovatelných zrcadel a systémů s prostorově laditelnou optickou délkou).
• Numerické simulace komplexních systémů pomocí metody konečných prvků.

Projekty

• Adaptivní akustické metapovrchy pro aktivní řízení zvukového pole;
• Plošné akustické metamateriály s aktivním řízením akustické impedance PDF (0,7 MB);
• Digitální holografická tomografie feroelektrických doménových stěn PDF (0,7 MB).

Spolupráce

Úzce spolupracujeme s vědeckovýzkumnými pracovišti v České republice i v zahraničí jako například: Technická univerzita v Liberci, ČVUT v Praze (Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská), Fraunhoferův institut (Německo), National Taiwan University (Taiwan), Swiss Federal Institute of Technology Lausanne - EPFL (Švýcarsko), Technical University of Dresden (Německo), CIS Institut für Mikrosensorik (Německo).

Kontakt

prof. Ing. Pavel Mokrý, Ph.D. 
Tel.: +420 487 953 903 
Email: mokry@ipp.cas.cz