Aktuální číslo:

2018/2

Téma měsíce:

Bionika

ÚSTAV FOTONIKY A ELEKTRONIKY AV ČR, v. v. i.

7. 5. 2009
 |  Vesmír 88, 340, 2009/5
komerční prezentace

Historie

Ústav fotoniky a elektroniky AV ČR, v. v. i., byl založen rozhodnutím předsednictva ČSAV z 1. 10. 1954 nejprve s názvem Ústav pro teoretickou radiotechniku ČSAV. Výzkum v ústavu byl zahájen k 1. 1. 1955, ve stejném roce byl ústav rovněž přejmenován na Ústav radiotechniky a elektroniky ČSAV. V roce 1993 ústav přešel z ČSAV do nově vzniklé Akademie věd České republiky (AV ČR). K 1. 1. 2007 se ústav stal veřejnou výzkumnou institucí (v. v. i.) ve smyslu zákona 341/2005 Sb. a jeho název se změnil na Ústav fotoniky a elektroniky (ÚFE).

V prvních letech po svém založení měl ústav svá pracoviště rozmístěna na čtrnácti místech v Praze. Situace se změnila v roce 1961, kdy v Praze 8-Kobylisích byla dokončena nová budova ústavu. Ta znamenala velmi významný krok k vytvoření prostorových a technických podmínek nezbytných pro rozvoj výzkumných oborů ústavu. Proto například první etalon času a frekvence mohl být umístěn pod budovou ústavu v šachtě hluboké 14 m. Tam lze zajistit podmínky nezbytné pro provoz etalonu – stabilní teploty a otřesy jen zanedbatelné. Koncem roku 1993 byly prostorové možnosti ústavu dále rozšířeny připojením laboratoře technologie optických vláken Ústavu chemie skelných a keramických materiálů AV ČR, umístěné v areálu AV ČR v Praze 6-Lysolajích. Tím ústav zároveň získal unikátní výzkumné zařízení pro přípravu optických vláken, jediné svého druhu v České republice.

V čele ústavu za více než 50 let jeho činnosti stáli ředitelé Sergej Djaďkov (1954–1962), Václav Zima (1963–1990), Viktor Trkal (1990–1994), Jan Šimša (1994–2002) a Vlastimil Matějec (od roku 2002).

Organizace ústavu

V současné době řídí činnost ústavu ředitel a jeho dva zástupci v těsné spolupráci s Radou ústavu a Dozorčí radou. Ústav má tři odborné sekce, jmenovitě sekci fotoniky, sekci materiálů pro optoelektroniku a elektroniku a sekci elektronických signálů a systémů. Činnost těchto sekcí je podporována střediskem vědecko-technických informací, oddělením informačních technologií, mechanickou dílnou a hospodářskou správou. V ústavu nyní pracuje asi 150 zaměstnanců, což představuje asi 115 plných úvazků.

Výzkumné zaměření a výsledky

Za více než padesát let činnosti se výzkum a vývoj ústavu postupně měnily v souladu s rozvojem výzkumu a vývoje ve světě. V prvních letech po svém založení se ústav specializoval na teorii elektronických obvodů, měření času a frekvence a šíření elektromagnetických vln. Tyto specializace byly kolem roku 1960 rozšířeny o kvantovou elektroniku, od poloviny šedesátých let o optoelektroniku, v sedmdesátých letech pak o koherentní a integrovanou optiku a fotoniku. V řadě těchto oblastí dosáhli pracovníci ústavu světově uznávaných výsledků. K nim bezesporu patří změření Dopplerova efektu při letu prvního Sputniku v roce 1957 J. Tolmanem, první amoniakový maser v roce 1963 nebo rubínový laser sestavený ve stejném roce.

V současné době je výzkum ústavu zaměřen – v plném souladu s novým názvem – zejména na fotoniku. Cílem vedení i pracovníků ústavu je, aby ústav byl špičkovým centrem pro výzkum a vývoj v oblasti fotoniky, zejména fotoniky vlnovodné a senzorové. Současně se však dále rozvíjejí i perspektivní „tradiční“ výzkumné směry ústavu, k nimž jistě patří charakterizace elektrických a optických vlastností pevných látek (skel a polovodičů), výzkum metod měření přesného času a frekvence a analýzy a syntézy řeči. Činnost ústavu je interdisciplinární, zahrnující obecně fyzikální i materiálový výzkum. V souladu se světovými trendy jsou nové metody výzkumu ústavu cílené především na nanostruktury.

V oblasti fotoniky se ústav zaměřuje na výzkum nových fotonických struktur pro telekomunikace a senzory. Světově uznávaných výsledků se dosahuje zejména v oboru senzorů (pro biologii, lékařství, potravinářství a chemii) založených na povrchových plazmonech (SPR). Tento obor je neodlučně spjat s osobností J. Homoly, který je předním světovým odborníkem na SPR senzory. Základní výzkum v tomto oboru vyústil v poznání několika nových detekčních principů, a následně pak ve vývoj několika prototypů SPR senzorů, které pracují v laboratořích v USA i Evropě. Významnými obory v oblasti fotoniky jsou rovněž integrovaná a nelineární optika, jejichž rozvoj v ústavu je spojen s klíčovými osobnostmi J. Čtyrokým, J. Kaňkou a M. Karáskem. Zejména J. Čtyroký je mezinárodně uznávanou osobností pro modelování a charakterizaci integrovaně-optických struktur. Unikátní zařízení pro přípravu optických vláken a dlouholeté zkušenosti v této oblasti spojené s I. Kašíkem a V. Matějcem umožňují zkoumat nové metody přípravy optických vrstev depozicií z plynné fáze a z roztoku. Tento výzkum dává tak ústavu i externistům možnosti navrhnout a připravit speciální optická vlákna pro vláknové lasery a zesilovače i pro senzory.

„Tradiční“ výzkum materiálů pro optoelektroniku se nyní zaměřuje na zkoumání optických a elektrických vlastností zejména polovodičových materiálů. V této oblasti jsou vysoce mezinárodně uznávané výsledky základního výzkumu povrchových vlastností pevných látek Z. Šroubka a J. Lorinčíka i výsledky teoretického modelování fotonických pásových struktur rozvíjeného V. Kuzmiakem. Nelze však opominout ani metody experimentální charakterizace polovodičů na základě teplotně závislého Hallova jevu a dalších elektrických metod nebo nízkoteplotní fotoluminiscenční spektroskopii spojené se jmény K. Ždánského, P. Gladkova a J. Zavadila. Začínajícím a perspektivním výzkumem je proces elektroforetického nanášení kovových nanočástic z koloidních roztoků na povrch pevných látek pro nové typy senzorů.

Analýza a syntéza řeči, další „tradiční“ obor ústavu, se v současné době zaměřuje především na výzkum metod zvyšování přirozenosti syntetické řeči, vyjádření emocí v syntetické řeči, zvýrazňování řeči a na transformaci hlasu. Tento základní výzkum, spojený se jmény R. Vícha a P. Horáka, byl již využit při vývoji zařízení pro nevidomé. Významným „tradičním“ výzkumným oborem ústavu nadále zůstává přesný čas a frekvence, výzkum spojený s J. Čermákem a A. Kunou. V ústavu je laboratoř, kde pracuje státní etalon frekvence a času.

V uvedených oborech ústav dosáhl kvalitních výsledků, které jsou publikovány zejména v impaktovaných časopisech i na významných mezinárodních konferencích. Řada výsledků, hlavně u SPR senzorů, má citační ohlas na úrovni stovek citací. Tyto výsledky přinesly pracovníkům ústavu prestižní ocenění, například Machovu medaili V. Kroupovi v roce 2003, „Roche Prize for Sensor Technology“ J. Homolovi v roce 2006, Cenu ministra školství, mládeže a tělovýchovy ČR za výzkum M. Karáskovi v roce 2008. S detailními výsledky výzkumu ústavu se zájemci mohou seznámit na www stránkách ústavu www.ufe.cz.

Vědecké projekty

Ústav je aktivní v získávání a řešení vědeckovýzkumných projektů podporovaných různými poskytovateli. V roce 2008 se ústav podílel na dvou projektech podporovaných z USA („Federal Drug Agency USA“, fy. Phenogenomics), třech projektech financovaných EU, jednoho národního výzkumného centra a více než 20 projektů podporovaných grantovými agenturami ČR, AV ČR nebo MŠMT ČR. Podrobnosti o projektech řešených v současné době lze nalézt na www.ufe.cz/research.

Výuka a vzdělávání studentů

Pracovníci ústavu se v rámci společných akreditací studijních programů s FJFI a FEL ČVUT a MFF UK i v rámci spolupráce s Jihočeskou univerzitou České Budějovice a Univerzitou J. E. Purkyně v Ústí nad Labem podílejí na výchově studentů. Zajišťují semestrální kurzy (J. Čtyroký, J. Homola, M. Karásek, V. Matějec), působí jako školitelé doktorandů a vedou bakalářské i diplomové práce.

KONTAKT

Ředitel: Ing. Vlastimil Matějec, CSc.

První zástupce ředitele: prof. Ing. Jiří Čtyroký, DrSc.

Druhý zástupce ředitele: RNDr. Jiří Zavadil, CSc.

Předseda Rady pracoviště: doc. Ing. Jiří Homola, DSc.

Chaberská 57, 182 51 Praha 8-Kobylisy

Tel.: 266 773 404; Fax: 284 680 222

e-mail: ufe@ufe.cz, www.ufe.cz

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyzika

Doporučujeme

Návrat Široka

Návrat Široka

Pavel Pipek  |  9. 2. 2018
Zpráva, která na mě právě vyskočila na Twitteru, by asi většinu Evropanů nechala chladnou, ale mé srdce buší tak, že mám chuť okamžitě vyskočit z...
Rytíř našich vod

Rytíř našich vod

Marek Janáč  |  5. 2. 2018
Na stěně ve své kanceláři má vystavené krunýře velkých raků. Za jeho pracovní židlí v akváriu rak. V knihovně knihy o racích a v laboratoři ve...
O kvantových počítačích a šifře RSA

O kvantových počítačích a šifře RSA uzamčeno

Jiří Poš  |  5. 2. 2018
značným příslibem pro výpočetní systémy budoucnosti je rozvíjející se obor kvantových počítačů. Představují naději, že eliminují některá vážná...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné