19 lutego 2021 z okazji Dnia Nauki Polskiej minister Przemysław Czarnek ogłosił listę laureatów nagrody Ministra Edukacji i Nauki. Nagroda jest przyznawana w 5 kategoriach – za znaczące osiągnięcia w zakresie działalności naukowej, dydaktycznej, wdrożeniowej, organizacyjnej oraz za całokształt dorobku. Zespół naukowców pochodzących z Instytutu Mikroelektroniki i Fotoniki Sieci Badawczej Łukasiewicz oraz Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, jak również pracowników badawczych firmy Fibrain Sp. z o.o., został doceniony i nagrodzony za znaczące osiągnięcia w zakresie działalności naukowej.

Zespół zgłosił osiągnięcie zatytułowane „Światłowody nanostrukturalne – kształtowanie właściwości propagacyjnych poprzez zastosowanie nanotechnologii”. Osiągnięcie dotyczy opracowania nowej, uniwersalnej koncepcji nanostrukturyzacji rdzenia światłowodu oraz jej eksperymentalnej weryfikacji. Współczesne światłowody zostały wynalezione w latach 60 XX wieku i od tego czasu ich koncepcja praktycznie się nie zmieniła. Co prawda nowe rodzaje światłowodów, jakie pojawiły się pod koniec XX wieku, częściowo pozwoliły na zerwanie z pewnymi ograniczeniami technologicznymi, ale okazały się trudne w wytwarzaniu, a co najważniejsze niekompatybilne z istniejącymi rozwiązaniami przyjętymi przez przemysł.

Nowe podejście do projektowania i wytwarzania rdzenia światłowodowego, zaproponowane przez zespół prof. Ryszarda Buczyńskiego, jest zmianą paradygmatu w kształtowaniu właściwości światłowodów do zastosowań laserowych, czujnikowych i telekomunikacyjnych. U jego podstaw leżą nanostrukturyzacja i pojęcie materiału efektywnego. Światło napotykając na swej drodze obiekt zachowuje się inaczej w zależności od jego wielkości. Gdy wielkość obiektów osiąga rozmiary znacząco mniejsze niż długość fali światła, nie „doświadcza” ono już obecności poszczególnych obiektów, tylko ich efektywne, wypadkowe właściwości. Metodą do uzyskania kontrolowanego rozłożenia w przestrzeni elementów mniejszych od długości fali jest nanostrukturyzacja. Pozwala ona, w przypadku optyki włóknistej, na pełną swobodę w kształtowaniu profilu współczynnika załamania, co w światłowodach konwencjonalnych nie jest możliwe, ze względu na ograniczenia technologii osadzania z fazy gazowej.

Prace zespołu prof. Buczyńskiego objęły opracowanie koncepcji światłowodów nanostrukturalnych z wykorzystaniem autorskich algorytmów numerycznych oraz eksperymentalne potwierdzenie skuteczności i wszechstronności nowej metody projektowania światłowodów poprzez prezentację szeregu wytworzonych światłowodów typu „free-form”. Znalazły się wśród nich m.in. włókna z efektywnym parabolicznym profilem współczynnika załamania, światłowody jednocześnie aktywne optycznie i fotoczułe, światłowody ze sztuczną anizotropią i wiele innych. Zespół potwierdził również uniwersalność nanostrukturyzacji, demonstrując wytworzone mikrokomponenty optyczne do modyfikacji frontu falowego, tj. mikrosoczewki, mikro komponenty fazowe czy matryce mikrosoczewek. Zademonstrowane zostały również praktyczne zastosowania w wysokorozdzielczym obrazowaniu, budowie manipulatorów optycznych i budowie najmniejszej na świecie kamery pola optycznego 3D.

Wyniki badań naukowych, będących istotą nagrodzonego osiągnięcia, zostały opublikowane od 2018 roku w dwunastu artykułach w prestiżowych periodykach recenzowanych o cyrkulacji międzynarodowej. Artykuły te zacytowano w sumie 42 razy (wg WoS). Ponadto badania te zostały docenione przez międzynarodowe gremium ekspertów, którzy wyróżnili je złotym medalem na Międzynarodowej Warszawskiej Wystawie Wynalazków IWIS 2018. Kluczowe elementy opracowanej koncepcji nanostrukturyzacji elementów optyki włóknistej są chronione amerykańskimi i unijnymi patentami.

Lista laureatów wraz z afiliacjami:

•             prof. dr hab. inż. Ryszard Buczyński – Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             dr hab. inż. Rafał Kasztelanic – Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             dr inż. Alicja Anuszkiewicz – Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki, Wydział Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej

•             dr inż. Adam Filipkowski – Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             dr inż. Marcin Franczyk – Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             dr hab. inż. Mariusz Klimczak – Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego

•             dr inż. Grzegorz Stępniewski – Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             mgr inż. Dariusz Pysz – Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             dr inż. Ryszard Stępień – Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             Krzysztof Haraśny – Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             dr Tomasz Stefaniuk – Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             mgr inż. Damian Michalik – Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             dr inż. Bartłomiej Siwicki – Heriot Watt University, Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             mgr inż. Marek Biduś – Fibrain Sp. z o.o.

•             dr inż. Michał Dłubek – Fibrain Sp. z o.o.

•             mgr inż. Kamil Stawicki – Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             mgr inż. Jolanta Lisowska – Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki

•             mgr inż. Piotr Pucko – Wydział Fizyki Politechniki Warszawskiej