W laboratorium Światłowody II przekazujemy studentom wiedzę z zakresu bodowy światłowodów jedno- i wielomodowych, parametrów charakterystycznych falowodów optycznych, propagacji światła o różnych długościach fali w nie- i jednorodnych ośrodkach materialnych. A także przybliżamy zagadnienia związane z torami światłowodowymi i ich elementami.

Wyposażenie laboratorium Światłowody II:

• źródła światła laserowego: lasery gazowe helowo-neonowe i półprzewodnikowe,
• źródła światła rozproszonego na bazie diod mocy LED (światło: białe, niebieskie, zielone i czerwone),
• mierniki mocy optycznej z dedykowanymi czujnikami (Orion PD - Ophir Optronics Solutions Optical Power Meters, PM100D - Compact Power and Energy Meter Console, Digital 4" LCD) i inne,
• makroskopowe falowody optyczne,
• patchcordy i światłowody jedno- i wielomodowe, adaptery, złączki i inne elementy torów światłowodowych,
• mikroskopy optyczne zintegrowane z kamerami cyfrowymi,

 W laboratorium posiadamy stanowiska laboratoryjne:

• do pomiaru apertury numerycznej światłowodów,
• za pomocą, którego można określić sprawność sprzęgania źródła światła z falowodami optycznymi,
• do badania i zobrazowania parametrów geometrycznych światłowodów, oświetlaczy i obrazowodów,
• pozwalające na zapoznanie się z powodami zaistnienia strat optycznych w torach światłowodowych,
• obrazujące efekty propagacji fal świetlnych w różnych ośrodkach materialnych,
• pozwalające studentom na zmontowanie własnego tory światłowodowego i wykonanie pomiarów strat mocy optycznej i zobrazowania elementów tegoż toru.

W Laboratorium Informatyki Kwantowej przekazujemy studentom wiedzę związaną z polaryzacją światła, przesunięciem fazy pomiędzy dwoma koherentnymi promieniami świetlnymi, kwantowym protokołem dystrybucji klucza BB84.

Laboratorium Informatyki Kwantowej wyposażone jest w stanowisko:

• doświadczalne pozwalające na zobrazowanie i zapoznanie się z prawem Malusa, które pozwala na określenie natężenia światła spolaryzowanego,
• pozwalające studentom na zestawienie i zapoznanie się z interferometrem Macha – Zehndera i ideą superpozycji kwantowej i przesunięcia fazowego,
• które jest zestawem demonstracyjnym pozwalającym na przybliżenie protokołu kryptografii kwantowej BB84.

Zapoznanie studentów ze współczesnymi architekturami układów cyfrowych: ARM Cortex-M, układami progrmowalnymi Xilinx serii 7 oraz procesorami sygnałowymi Texas Instruments. 

Szereg kursów wskazuje na różnice w budowie oraz pozwala zrozumieć zastosowanie konkretnych układów. Laboratoria i zajęcia projektowe na fizycznych układach pozwalają na zdobycie praktyki przez samodzielnie wykonywane prace. 

W laboratoriach tych przekazujemy studentom wiedzę z zakresu budowy, zasady działania i możliwości wykorzystania czujników światłowodowych. Zasada działania czujników światłowodowych oparta jest na modulacji jednego z parametrów fali świetlnej, którego zmiany niosą informacje dotyczące mierzonej wielkości fizycznej. Ze względu na parametr fali świetlnej podlegający modulacji można wyróżnić następujące kategorie czujników światłowodowych: 

• światłowodowe czujniki z modulacją natężenia fali świetlnej (amplitudowe), 
• światłowodowe czujniki z modulacją długości fali (częstotliwości) świetlnej. 
• światłowodowe czujniki z modulacją fazy fali świetlnej (interferencyjne), 
• światłowodowe czujniki z modulacją stanu polaryzacji fali świetlnej. 

W naszym laboratorium studenci mają możliwość zapoznania się z światłowodowym czujnikiem:  

• przemieszczeń liniowych 
• mikrougięciowym 
• przemieszczeń kątowych 
• do pomiaru odkształceń przy użyciu siatki Bragga 
• przemieszczeń poprzecznych 
• do pomiaru temperatury przy użyciu siatki Bragga 
• do pomiaru gęstości cieczy

Podstawy działania równoległych i szeregowych przetworników A/C i C/A. Generacja sygnałów stałych i zmiennych w czasie przy pomocy generatora DDS. Zapoznanie z najpowszechniejszymi interfejsami komunikacyjnymi w obsłudze mikrokontrolerów - UART, USART, SPI, I2C, 1wire. Komunikacja z modułami zewnętrznymi w układzie przetworników A/C i C/A. Format danych i przekazywanie ramek danych przez magistralę. Zajęcia prowadzone będą na przystępnej, niskopoziomowej platformie Raspberry Pi Pico, którą użytkownik programuje w języku skryptowym Python. Daje to studentom przystępne narzędzie dydaktyczne, które nie abstrahuje od niskopoziomowych aspektów programowania i komunikacji.

W laboratoriach tych przekazujemy studentom wiedzę z zakresu budowy, zasady działania i możliwości wykorzystania mikroskopów z sondą skanującą (Scanning Probe Microscopy), nazywanych też mikroskopami sił atomowych (Atomic Force Microscopy), systemu dwuwiązkowego, czyli skaningowego mikroskopu elektronowego (scanning electron microscope – SEM) ze zogniskowaną wiązką jonów (focused ion beam – FIB).

Wyposażenie laboratoriów:

Mikroskopy sił atomowych:

• mikroskop sił atomowych Veeco/ MultiMode V
• mikroskop sił atomowych Dimension 3100
• mikroskop sił atomowych do pomiarów właściwości elektryczncznych nanostruktur
• mikroskop sił atomowych do pomiarów właściwości termicznych powierzchni
• skaningowy mikroskop tunelowy (STM)

Dostępne tryby obrazowania:

• mikroskopia tunelowa (STM - Scanning Tunelling Microscopy),
• tryb kontaktowy,
• tryb TappingMode (chwilowego kontaktu),
• mikroskopia sił poprzecznych (LFM - Lateral Force Microscopy),
• mikroskopia sił magnetycznych (MFM - Magnetic Force Microscopy),
• mikroskopia sił elektrostatycznych (EFM - Electrostatic Force Microscopy),
• mikroskopia sił z sondą Kelvina (KPFM - Kelvin Probe Force Microscopy),
• mikroskopia rozproszonej rezystancji (SSRM - Scanning Spreading Resistance Microscopy),
• mikroskopia mmodulowanej siły nacisku (FMM - Force Modulation Microscopy),
• mikroskopia sił z odpowiedzą piezoelektryczną (PFM - Piezoresponse Force Microscopy),
• spektroskopia sił (FS - Force Spectroscopy).

System SEM/FIB (Helios NanoLab 600i)

• kolumna elektronowa (funkcje: obrazowanie, osadzanie):
      - zakres napięć przyspieszających od 300 V do 30 kV
      - zakres prądów obrazowania od 1.3 pA do 22 nA
• kolumna jonowa (źródło: jony galu; funkcje: obrazowanie, trawienie, osadzanie, implantacja):
      - maksymalne napięcie przyspieszające 30 kV
      - maksymalny prąd pracy 65 nA
• detektor EDS (funkcja: analiza składu chemicznego próbki),
• detektor ETD, CBS, STEM
• system do wstrzykiwania gazu (prekursor: MeCpPtMe3; funkcje: osadzanie wspomagane zogniskowaną wiązką elektronów i jonów – focused electron/ion beam induced deposition –FEBID/FIBID),
• manipulator „easy-lift”
• moduł do wykonywania pomiarów elektrycznych wewnątrz komory próżniowej mikroskopu,
• moduł do wykonywania pomiarów optycznych wewnątrz komory próżniowej mikroskopu,
• system nanomanipulatorów Kleindiek (3 nanomanipulatory pracujące w kolumnie mikroskopu SEM/FIB) - funkcje: przenoszenie obiektów, pomiary elektryczne,
• napylarka plazmowa Quroum Tech Q150T (źródła: złoto, chrom),
• oczyszczarka plazmowa Diener Electronics Zepto,
• dwa mikroskopy optyczne.

Laboratorium jest bogato wyposażone w nowoczesną aparaturę pomiarową (multimetry, oscyloskopy, analizatory stanów logicznych) i pomocniczą (zasilacze, generatory funkcyjne). Aparatura ta daje możliwość komputerowego sterowania skomplikowanym pomiarem. 

Przez lata laboratoria wzbogacano zestawem unikatowych makiet dydaktycznych. 

Na kursach realizowanych w Laboratorium studenci:  

• poznają tajniki układów cyfrowych począwszy od działania podstawowych komponentów do obwodów cyfrowych realizowanych w nowoczesnych programowalnych układach logicznych, 
• tworzą i diagnozują programy uruchamiane na wydajnych mikrokontrolerach z rdzeniem ARM Cortex-M, 
• nabierają i szlifują umiejętności wykonywania pomiarów – od podstawowej metrologii elektrycznej poprzez badania właściwości ciekawych materiałów kończąc na automatyzacji pomiarów sterowanych komputerowo. 

Kursy realizowane w laboratorium: 

• Podstawy Techniki Cyfrowej II 
• Podstawy Techniki Cyfrowej i Mikroprocesorowej II 
• Procesory Osadzone 
• Programowalne Układy Logiczne 
• Metrologia 
• Półprzewodniki, Dielektryki i Magnetyki 
• Wirtualne Przyrządy Pomiarowe