Katedry Wydziału Elektroniki, Fotoniki i Mikrosystemów

Katedra Akustyki, Multimediów i Przetwarzania Sygnałów (K76W12ND02)
Kierownik: prof. dr hab. inż. Krzysztof J. Opieliński

Katedra prowadzi badania w obszarze dyscypliny elektronika, które koncentrują się wokół tematyki:

• technologii multimedialnych w zastosowaniach profesjonalnych i amatorskich,
• realizacji dźwięku: studio, teatr, RTV, koncerty,
• techniki teleinformatyczne na potrzeby misji kosmicznych m. in. komunikacji obiektów latających i stacji naziemnych,
• techniki ultradźwiękowej, zastosowań ultradźwięków w przemyśle i medycynie, w tym m.in. tomografii ultradźwiękowej
• metod badawczych i projektowych w zakresie akustyki środowiska, akustyki architektonicznej, elektroakustyki (mapy akustyczne, ograniczanie emisji hałasu, akustyka wnętrz, dźwiękowe systemy ostrzegawcze, wirtualna akustyka, systemy nagłaśniania, systemy immersyjne),
• konstrukcja nowoczesnych przetworników elektroakustycznych i ultradźwiękowych,
• przetwarzania tablicowego i fuzji danych z sensorów akustycznych i sejsmicznych oraz implementacji zaawansowanych algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałów w systemach wbudowanych,
• przetwarzania sygnałów w dronach oraz ich rojach, automatycznego wykrywania przeszkód i systemów antykolizyjnych
  bazujących na algorytmach typu SLAM,
• technik filtracji optymalnej i adaptacyjnej opartych o metody przetwarzania sygnałów losowych,
• przetwarzania sygnałów mowy: praktycznych aspektów automatycznego rozpoznawania mowy, mówców i emocji,
  syntezy mowy, odszumiania i eliminacji echa,
• sztucznej inteligencji opartej o głębokie sieci neuronowe,
• uczenia maszynowego, algorytmów klasyfikacji i klasteryzacji obiektów oraz rozpoznawania obrazów, śledzenia obiektów na obrazach video, metod przetwarzania sygnałów dedykowanych zadaniu uczenia maszynowego oraz automatycznej selekcji cech, transformacji tensorowych obiektów wielowymiarowych.

Katedra Cybernetyki i Robotyki (K29W12ND02)
Kierownik: prof. dr hab. inż.  Ignacy Dulęba

Katedra prowadzi prace badawcze w wielu nowoczesnych obszarach robotyki:

•  kinematyki, dynamiki i sterowania manipulatorów i robotów mobilnych
  (układy holonomiczne, nieholonomiczne, planowanie/śledzenie
  ścieżek/trajektorii, odsprzęganie wejściowo-wyjściowe, linearyzacja)
• zaawansowanych algorytmów sterowania złożonymi systemami robotycznymi
  (sterowanie adaptacyjne i odporne, w przestrzeniach endogenicznych)
• planowania zadań i trajektorii dla manipulatorów (manipulatory
  stacjonarne, mobilne, kosmiczne)
• teorii DES (dyskretnych systemów zdarzeniowych) i jej zastosowań w
  modelowaniu i sterowaniu systemami automatyki i robotyki
• tworzenia systemów robotycznych (ROS, przetwarzanie danych z czujników,
  systemy wbudowane, symulacje)
• elastycznych systemów produkcyjnych (Przemysł 4.0)
• sterowania grupami robotów mobilnych (systemy AGV/AMR)
• robotyki społecznej (obliczeniowe modele umysłu, interakcje
  człowiek-robot)
• sensoryki i jej zastosowania (LiDAR-y, systemy echolokacji)
• zastosowania sztucznej inteligencji w robotyce (przetwarzanie obrazów,
  łańcuchy Markowa)

Katedra Metrologii Elektronicznej i Fotonicznej (K31W12ND02)
Kierownik: prof. dr hab. inż.  Janusz Mroczka

Katedra prowadzi badania w obszarze elektroniki, które koncentrują się wokół tematyki:

• metodologię obserwacji i eksperymentu,
• algorytmizację problemu odwrotnego,
• modelowanie matematyczne pól fizycznych i ich praktyczną realizację metodami tomografii optycznej i impedancyjnej,
• kompleksowe modelowanie dynamicznych obiektów technicznych i biomedycznych z uwzględnieniem parametrów skupionych i rozłożonych,
• analizę spektralną i polaryzacyjną promieniowania rozproszonego w układach dyspersyjnych oraz ich praktyczne wykorzystanie w ocenie właściwości materiałów kompozytowych,
• metody obrazowania optycznego i przetwarzania danych pomiarowych w trójwymiarowej przestrzeni, i ich fuzję na potrzeby bezstratnego kodowania obrazów,
• wieloczujnikową fuzję danych o różnej przestrzennej rozdzielczości z wykorzystaniem deterministycznych, stochastycznych i inteligentnych metod ich przetwarzania,
• wykorzystanie reprezentacji czasowo-częstotliwościowej do przetwarzania danych pomiarowych i ich praktyczną realizację za pomocą procesorów sygnałowych,
• metody identyfikacji parametrycznej statycznych i dynamicznych modeli złożonych obiektów wraz z ich praktycznym zastosowaniem w pomiarach właściwości układu oddechowego i krwionośnego człowieka,
• wykorzystanie metod sztucznej inteligencji do pozyskiwania informacji ilościowych i jakościowych z danych pomiarowych.

Katedra Mikroelektroniki i Nanotechnologii (K70W12ND02)
Kierownik: prof. dr hab. inż. Regina Paszkiewicz

Katedra prowadzi badania w obszarze mikroelektroniki, które koncentrują się wokół tematyki:

• badania procesów wzrostu techniką MOVPE i HVPE struktur epitaksjalnych półprzewodników złożonych AIIIBV-N i AIIIN, przeznaczonych do zastosowań w optoelektronice, mikroelektronice i technice sensorowej,
• projektowania i wykonywanie przyrządowych procesów technologicznych elementów półprzewodnikowych na bazie materiałów AIIIBV-N i AIIIN,
• technologii heterostruktur półprzewodników szeroko przerwowych i struktur kwantowych do zastosowań w elektronice wysokotemperaturowej, elektronice wysokich częstotliwości i dużych mocy,
• technologii heterostruktur AlGaN/GaN przeznaczonych do zastosowań w czujnikach gazów i biosensorów,
• technologii heterostruktur i struktur niskowymiarowych AlGaInAsP-N, przeznaczonych do wytwarzania elementów optoelektronicznych,
• projektowania, modelowania i technologii struktur, w tym demonstratorów i modeli przyrządów elektronicznych, optoelektronicznych i sensorów,
• symulacji, z użyciem pakietów Crosslight APSYS i Comsol Multiphysics, zjawisk fizycznych występujących w przyrządach,
• charakteryzacji właściwości elektrycznych, optycznych i strukturalnych półprzewodnikowych warstw i struktur epitaksjalnych oraz pomiar parametrów użytkowych gotowych przyrządów,
• opracowywania i wdrażania prototypowych technologii osadzania warstw cienkich,
• projektowania powłok funkcjonalnych, w tym powłok optycznych,
• diagnostyki i analizy właściwości funkcjonalnych materiałów cienkowarstwowych z wykorzystaniem modelowania numerycznego.

Katedra Mikrosystemów (K71W12ND02)
Kierownik: prof. dr hab. inż. Andrzej Dziedzic

Katedra prowadzi badania w obszarze elektroniki, które koncentrują się wokół tematyki:

• mikrosystemów krzemowych, szklanych, polimerowych i ceramicznych typu MEMS i MOEMS,
• zastosowania addytywnych technik dla mikrosystemów i urządzeń mikromechanicznych,
• nano i mikro elektroniki próżniowej,
• projektowania, wytwarzania i charakteryzacji miniaturowych urządzeń pozyskiwania energii,
• projektowania, wytwarzania i charakteryzacji miniaturowych medycznych i biomedycznych urządzeń z wykorzystaniem technik nano- i mikroelektronicznych,
• syntezy materiałów (włącznie z nanomateriałami) na potrzeby chemicznych i biochemicznych czujników oraz badań chemicznych i biochemicznych czujników,
• wieloparametrycznych systemów wykorzystujących zintegrowane czujniki elektroniczne do pomiarów wartości fizycznych i chemicznych,
• projektowania, pomiarów oraz analizowania włóknistych i planarnych urządzeń fotonicznych,
• technologii montażu dla efektywnego odprowadzania ciepła oraz tworzenia połączeń,
• projektowania wspomaganego numerycznie dla niezawodnych systemów elektronicznych,
• wytwarzania i niestandardowej charakteryzacji elementów pasywnych.

Katedra Nanometrologii (K72W12ND02)
Kierownik: prof. dr hab. inż. Teodor Gotszalk

Prace naukowo-badawcze prowadzone w katedrze mają na celu ilościową i jakościową obserwację zjawisk występujących w submikronowych obiektach takich jak:

• układy i systemy nanoelektroniczne i molekularne,
• struktury mikrobiologiczne i biochemiczne,
• kryształy fotoniczne i układy optyki laserowej,
• układy i systemy do pozyskiwania energii
• systemy MEMS/NEMS,
• nowe materiały dla opto- i elektroniki.

W badaniach stosowane są następujące metody i techniki badawcze:

• mikroskopia bliskich oddziaływań (SPM, AFM, STM, KPFM, SThM),
• mikroskopia elektronowa i skupionej wiązki jonów (SEM/FIB),
• spektroskopia impedancyjna,
• dyfrakcja rentgenowska (XRD),
• spektroskopia optyczna z zastosowaniem technik i czujników światłowodowych,
• opracowania i wdrożenia nowatorskich pomysłów i rozwiązań elektronicznych, optoelektronicznych oraz programistycznych na potrzeby spersonalizowanych układów elektronicznych i funkcjonalnych narzędzi badawczych,
• przetwarzana danych z wykorzystaniem niskoszumowych układów elektronicznych oraz technologii cyfrowych FPGA czy DSP,
• wsparcie eksperymentu z wykorzystaniem narzędzi programistycznych.

Katedra Teorii Pola, Układów Elektronicznych i Optoelektroniki (K35W12ND02)
Kierownik: dr hab. inż. Jarosław Sotor, prof. uczelni

Katedra prowadzi badania interdyscyplinarne na styku elektroniki, fizyki, informatyki i inżynierii materiałowej, które koncentrują się głównie wokół tematyk takich jak:

• lasery i wzmacniacze światłowodowe,
• mikrolasery i zintegrowane układy fotoniczne,
• generacja i konwersja spektralna ultrakrótkich impulsów światła,
• wykorzystanie nowych materiałów (grafenu, nanorurek węglowych, czarnego fosforu itp.) i struktur (światłowodów specjalnych, falowodów itp.) w fotonice,
• rozwój technik detekcji i czujników śladowych ilości gazów z wykorzystaniem spektroskopii laserowej w zakresie spektralnym od światła widzialnego do THz,
• rozwój specjalistycznych systemów laserowych dedykowanych obrazowaniu wielofotonowemu, biologii, medycynie i prowadzeniu badań podstawowych z zakresu fizyki, chemii i nauk pokrewnych,
• ultraprecyzyjne techniki pomiarowe na bazie interferometrii i wibrometrii laserowej,
• mikroobróbka laserowa, laserowa modyfikacja powierzchni i struktury wewnętrznej materiałów,
• analiza materiałów z wykorzystaniem laserowo indukowanej spektroskopii emisyjnej (LIBS),
• projektowanie oraz realizacja zaawansowanych układów elektronicznych analogowych i cyfrowych w zakresie sprzętowym jak i oprogramowania,
• rozwój metod efektywnego przetwarzania sygnałów i obrazów,
• uczenie maszynowe i analiza dużych zbiorów danych,
• rozwiązywanie problemów praktycznych dla partnerów przemysłowych.