Фотоника

Текущее направление развития фотоники сконцентрировано на создании фотонных интегральных схем (ФИС) комбинированного типа, в которых заключены оптические структуры, выполняющие различные функции и управляемые электрическими сигналами. Существуют ФИС, способные генерировать, передавать и видоизменять оптическое излучение. Кремниевая фотоника — одно из важнейших направлений развития науки, способное совершить качественный скачок в развитии технологии и обеспечить разработку новых продуктов.

Участники профиля познакомятся с инженерными задачами по передаче оптического излучения наиболее эффективным методом — с наименьшими потерями, через различные среды. Это необходимо для передачи полезного оптического сигнала как между структурами чипов, так и между чипом и волокном. Сложности данного технологического процесса обусловливаются конфигурацией сред передачи и приема, например различным диаметром волокон, а также множественными границами перехода (стекло-воздух-стекло).

Финальная задача будет проводиться в лабораторных условиях. Участники получат доступ к высокотехнологичному оборудованию для проведения исследований как источников, так и приемников оптического излучения. Будет проведен образовательный курс по работе с подвижками микрометровой и нанометровой точности. 

Работа в научной лаборатории позволит участникам почувствовать увлекательную атмосферу инженерно-исследовательской деятельности современных физиков.

В рамках первого отборочного этапа участники будут решать задания предметного тура по физике и информатике, а во время образовательного блока начнут знакомиться как с общими вопросами физики, так и с теоретическими проблемами передачи излучения через свободное пространство, а в инженерном туре продемонстрируют усвоение знаний образовательного блока и требуемые для участия в профиле компетенции.

В рамках второго отборочного этапа командам будет необходимо смоделировать физические процессы, протекающие во время рассеивания и захвата излучения. На основе моделей им предстоит  представить технические решения, которые должны улучшить коэффициент передачи и качества сигнала. Полученные решения команды смогут апробировать при решении задачи заключительного этапа в лабораторных условиях. 

Задача инженерного тура заключительного этапа решается в команде и связана со сложным технологическим процессом определения прочности волокна. Самая слабая часть волоконной техники — прочность оптического кабеля. Для работы с приборами важно знать его критические параметры.

Командам потребуется реализовать наиболее эффективный способ определения критического диаметра сгиба оптического волокна. Задача включает в себя работу над электронным управлением, определением размерности движения и конфигурацией волокна, включая его форму.

Также, в ходе работы над своим прибором участники могут создать собственное программное обеспечение для автоматизации процесса замера критического диаметра без участия человека.

Предметный тур состоит из задач по физике и информатике, которые участники решают индивидуально.