Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии РФ

ЦКП «ВНИИОФИ»
ФГУП «ВНИИОФИ» Центр коллективного пользования
Центр высокоточных измерительных технологий в области фотоники

 

 

План работ по развитию Центра коллективного пользования высокоточных измерительных технологий в области фотоники (ЦКП ВНИИОФИ) на 2017-2018 годы

1. Перечень планируемых мероприятий по оснащению ЦКП ВНИИОФИ современным научным и измерительным оборудованием с целью расширения его функциональных и измерительных возможностей и спектра оказываемых услуг:

1.1 Информационно-измерительная система для исследования оптоэлектронных элементов и устройств приема, передачи и обработки информации на основе радиофотоники в широком частотном диапазоне до 40 ГГц.

Закупка этой информационно-измерительной системы позволит расширить возможности ЦКП ВНИИОФИ в новом отраслевом направлении – радиофотонике, включая радиоэлектронику, интегральную и волновую оптику, СВЧ-оптоэлектронику. Приобретение системы позволит оказывать услуги по измерению параметров оптоэлектронных и электрооптических устройств приема, передачи и обработки информации на основе радиофотоники в широком частотном диапазоне до 40 ГГц, проводить моделирование  передающего радио и оптического сигналов через радиофотонные системы.

1.2 Информационно-измерительная система для исследования и контроля параметров излучения в киловаттном диапазоне с целью метрологического обеспечения аддитивных технологий.

Закупка этой  информационно-измерительной системы позволит расширить возможности ЦКП ВНИИОФИ в части исследований и измерений параметров мощности оптического излучения в киловаттном диапазоне. Приобретение системы позволит оказывать услуги по исследованиям воздействия на материалы оптического излучения в киловаттном диапазоне, исследованиям энергетических характеристик сверхмощного лазерного излучения: мощности лазерного излучения, распределения мощности по сечению пучка, расходимости лазерного излучения, а также калибровке средств измерений энергетических единиц сверхмощного лазерного излучения.

1.3 Измерительная система для определения состава материалов фотоники.

Закупка этой измерительная система позволит расширить возможности ЦКП ВНИИОФИ в новом отраслевом направлении – фотонике. Приобретение системы позволит оказывать услуги по измерению элементного и изотопного состава материалов, применяемых в фотонике, в т.ч. примесей (циркон, селен, мышьяк, церий, иттрий, лантан, фосфор, висмут, теллур, йодид калия и т.д.).

1.4 Комплекс прецизионных измерений характеристик многоэлементных приемников излучения и оптико-электронной аппаратуры дистанционного зондирования Земли из космоса.

Закупка этого оборудования позволит расширить возможности ЦКП ВНИИОФИ в части исследований и измерений характеристик многоэлементных приемников излучения и оптико-электронной аппаратуры дистанционного зондирования Земли из космоса.

1.5 Комплекс для исследования характеристик оптических излучателей и структур фотоники на основе светодиодов, в т.ч. для задач фото-биологической безопасности.

Закупка этого комплекса позволит расширить возможности ЦКП ВНИИОФИ в области исследования характеристик оптических излучателей и структур ФОТОНИКИ на основе светодиодов, в т.ч. для задач фото-биологической безопасности.

1.6 Фазовый томографический микроскоп с комплектом эталонных мер.

Закупка фазового томографического микроскопа позволит расширить возможности ЦКП ВНИИОФИ в части измерения трехмерного распределения показателя преломления живых биологических клеток,  измерения морфологических характеристик (объем, площадь, сферичность); биохимических характеристик (сухая масса и плотность, содержание и концентрация различных веществ, гемоглобина); вязкоупругих характеристик  цитоплазмы, регистрации морфологических изменений клеток вследствие внешнего воздействия, динамических флуктуаций мембраны.

1.7 Комплекс оборудования для исследований в области квантовой рефлектометрии и дальнометрии в составе.

Закупка этого оборудования позволит расширить возможности ЦКП ВНИИОФИ в части исследований в области квантовой оптики, исследований параметров волоконных рефлектометров, квантовых дальномеров методом корреляционного счета одиночных фотонов. Приобретение системы позволит оказывать услуги по испытанию источников, приемников оптического излучения, активных компонентов систем квантовых коммуникаций, калибровке импульсных рефлектометров для высокоскоростных волоконно-оптических систем, а также высокоточным измерениям распределения потерь в волоконно-оптических бриллюэновских сенсорных системах.

1.8 Кадровая электронно-оптическая камера Hamamatsu.

Закупка Кадровая электронно-оптическая камера позволит расширить возможности ЦКП ВНИИОФИ в части исследований быстропротекающих процессов .

2. Закупка Выше приведенного оборудования позволит расширить спектр оказываемых услуг за счет:

2.1 Проведение прикладных научных исследований в области взаимодействия оптического излучения и СВЧ-радиочастотного сигнала в задачах приема, передачи и обработки информации. Их востребованность обусловлена появлением новых оптоэлектронных и электрооптических устройств приема, передачи и обработки информации на основе радиофотоники в широком частотном диапазоне до 40 ГГц.

2.2 Исследование качества согласования элементов активных фазированных антенных решёток нового поколения, создаваемых на основе элементов радиофотоники. Их востребованность обусловлена необходимостью разработки новых сверхскоростных и помехозащищенных АФАР на основе элементов радиофотоники.

2.3 Создание измерительных преобразователей электромагнитного поля на основе компонентов радиофотонных систем.  Их востребованность обусловлена прорывными разработками средств измерений электромагнитных величин на принципах радиофотоники.
2.4 Измерение поглощающих и отражающих свойств наноматериалов в широком диапазоне частот до 40 ГГц. Их востребованность обусловлена появлением новых радиопоглощающих материалов на основе нанокомпозитов, которые имеют большую широкополосность. а разрабатываемые образцы – малые размеры вследствие больших материальных затрат на изготовление. Задача измерений материалов может быть решена только с использованием данного оборудования.

2.5 Исследования воздействия на материалы оптического излучения в киловаттном диапазоне. Их востребованность обусловлена развитием лазерного оборудования на основе волоконных лазеров большой мощности, применяемых при лазерной резке и сварке материалов, лазерном термическом упрочнении, лазерной маркировке, обработке пластика, керамики, кристаллов и др.

2.6 Исследование энергетических характеристик сверхмощного лазерного излучения: мощности лазерного излучения, распределение мощности по сечению пучка, расходимости лазерного излучения. Их востребованность обусловлена отсутствием метрологического обеспечения параметров лазерного излучения в киловаттном диапазоне, соответственно отсутствием методик измерений и калибровки.
2.7 Калибровка средств измерений энергетических единиц сверхмощного лазерного излучения. Их востребованность обусловлена отсутствием метрологического обеспечения параметров лазерного излучения в киловаттном диапазоне.

2.8 Получение материалов с новыми свойствами в результате воздействия оптического излучения в киловаттном диапазоне. Их востребованность обусловлена развитием лазерного оборудования на основе волоконных лазеров большой мощности при освоении инновационной аддитивной технологии, позволяющей получать материалы с качественно новыми заранее заданными характеристиками.

2.9 Измерения характеристик источников и приемников аппаратуры ДЗЗ на территории заказчика. Их востребованность обусловлена необходимостью улучшения точности при осуществлении  дистанционного зондирования Земли из космоса, в частности улучшение метрологических характеристик монохроматического источника излучения на основе лазерной системы WL-SC-4-4 и интегрирующей сферы в целях метрологического обеспечения многоэлементных приемников излучения.

2.10 Исследования характеристик оптических излучателей и структур фотоники на основе светодиодов. Их востребованность обусловлена тем, что Правительство РФ 28 августа 2015 года приняло Постановление, в котором указаны новые требования к энергоэффективности, которые открывают дорогу светодиодному освещению. По сути это означает, что в России скоро не будет других осветительных приборов, кроме светодиодных. В связи с этим уже сейчас существенно  возрос интерес к проведению исследований для определения и улучшения характеристик светодиодной продукции. Данное направления отражено в Межведомственной программе исследований и разработок в области фотоники на 2017-2020 годы.

2.11 Испытания источников, приемников оптического излучения, активных компонентов систем квантовых коммуникаций. Это актуальная задача с точки зрения обеспечения информационной безопасности России. В последнее время существенно увеличилась  количество исследований и публикаций по данной тематике. Данное направления отражено в Межведомственной программе исследований и разработок в области фотоники на 2017-2020 годы.

2.12 Калибровка импульсных рефлектометров для высокоскоростных волоконно-оптических систем. Это актуальная задача с точки зрения обеспечения информационной безопасности России. В последние годы в стране активно развивается современное информационное пространство, ставятся задачи по повышению доступности высокоскоростного интернета для населения, в том числе в удаленных/труднодоступных регионах РФ. В связи с этим, постоянно растет востребованность услуг по определению характеристик волоконно-оптических систем, кроме того возникает необходимость в расширении спектра оказываемых услуг. Данное направления отражено в Межведомственной программе исследований и разработок в области фотоники на 2017-2020 годы.

2.13 Высокоточные измерения распределения потерь в волоконно-оптических бриллюэновских сенсорных системах. Это актуальная задача с точки зрения обеспечения информационной безопасности России. В последние годы в стране активно развивается современное информационное пространство, ставятся задачи по повышению доступности высокоскоростного интернета для населения, в том числе в удаленных/труднодоступных регионах РФ. В связи с этим, постоянно растет востребованность услуг по определению характеристик волоконно-оптических систем, кроме того возникает необходимость в расширении спектра оказываемых услуг. Данное направления отражено в Межведомственной программе исследований и разработок в области фотоники на 2017-2020 годы.

3 Перечень планируемых мероприятий  по методическому и метрологическому обеспечению деятельности ЦКП:

3.1 Разработка методик проведения исследований оптоэлектронных элементов и узлов в задачах приема, передачи и обработки информации на основе радиофотоники в широком частотном диапазоне до 40 ГГц, включающая комплексирование приобретенного оборудования в информационно-измерительную систему для исследования оптоэлектронных элементов и узлов в задачах приема, передачи и обработки информации на основе радиофотоники в широком частотном диапазоне до 40 ГГц.

3.2 Разработка методики проведения исследований передачи аналогового сигнала с помощью радиофотонной системы, включающая разработку макета радиофотонной системы на основе модуля лазерного ДМПО 131-21/ДФДМШ70-06 с контроллером. Проведение исследований макета радиофотонной системы.

3.3 Разработка методик измерений энергетических параметров лазерного излучения в киловаттном диапазоне.

3.4 Разработка методик калибровки средств измерений энергетических параметров лазерного излучения в киловаттном диапазоне.

3.5 Разработка методик исследований и испытаний источников, приемников оптического излучения, активных компонентов систем квантовых коммуникаций для обеспечения функционирования комплекса оборудования для исследований в области квантовой рефлектометрии и дальнометрии. Опробование и аттестация методик.

3.6 Разработка методик исследований и испытаний импульсных рефлектометров для высокоскоростных волоконно-оптических систем для обеспечения функционирования комплекса оборудования для исследований в области квантовой рефлектометрии и дальнометрии в составе. Опробование и аттестация методик.

3.7 Разработка методик измерений распределения потерь в волоконно-оптических бриллюэновских сенсорных системах для обеспечения функционирования комплекса оборудования для исследований в области квантовой рефлектометрии и дальнометрии. Опробование и аттестация методик.

4 С целью повышения открытости, доступности и востребованности ЦКП для третьих лиц планируется проведение следующих мероприятий:

4.1 Оптимизация сайта ЦКП ВНИИОФИ, включающая разработку инструментов, повышающих доступность приборной базы ЦКП для внешних и внутренних пользователей, в том числе подача заявки через сайт, возможность заключения договора через сайт, в том числе на условиях присоединения, дистанционные оказание услуг и выдача результатов.

4.2 Проведение семинаров, раскрывающих возможности ЦКП для потенциальных пользователей, выпуск рекламных брошюр о деятельности ЦКП, участие представителей ЦКП в конференциях, выставках и других публичных мероприятиях, размещение информации в СМИ.

5 Планируемые Мероприятия по подготовке кадров для ЦКП

5.1 Обучение молодых сотрудников на кафедре оптико-физических измерений Академии стандартизации метрологии сертификации.

5.2 Обучение магистрантов на созданных при ФГУП «ВНИИОФИ» базовых кафедрах основам использования оборудования ЦКП.