Viena iš Lietuvos Respublikos švietimo, mokslo ir sporto ministerijos mokslo plėtros programos pažangos priemonės Nr. 12-001-01-02-01 problemų yra gebėjimų ir paskatų rengti tarptautines MTEP paraiškas trūkumas. Šiuo projektu būtų prisidedama prie minėtos problemos sprendimo – būtų pasiruošta teikti paraišką pagal programos „Europos horizontas“ I veiklos srities Europos inovacijų tarybos (EIC) Pathfinder kvietimą 2025 m. Vykdant projektą bus patikrinta MTEP idėja, jos atitiktis EH programos priemonei ir/ar kvietimui; surinkti/apibendrinti moksliniai/technologiniai duomenys, skirti būsimo MTEP tyrimo vykdymui pagal EH kvietimą. Šiuo projektu planuojama patikrinti MTEP idėją minėto EH programos kvietimo paraiškai, kurios tikslas ir uždaviniai: Fotonikos technologijos yra svarbus įrankis įgyvendinant Europos Komisijos (EK) strategines technoligijas (STEP). Viena iš svarbių fotonikos technologijų yra lazerinis skaidrių terpių mikroapdirbimas. Toks lazerinis mikroapdirbimas yra sudėtingas fizikinis procesas, kurio metu įvairios skaidrios terpės (stiklai, kristalai ir t.t.) yra pjaunamos, skaidomos bei apdirbamos tūryje. Vienas iš tokių lazerinio mikroapdirbimo taikymų yra plokščios specialios optikos elektromagnetinio terahercų bango ruožo kūrimas lazerinės abliacijos būdu. Šio proceso metu vis dažniau pagaminama netradicinė THz optika, leidžianti lanksčiai kontroliuoti židinio struktūrą. Tokie kompaktiški difrakciniai elementai leidžia ne tik atpiginti įvairių THz vaizdinimo įrenginių savikainą bet ir atlikti objektų vaizdinimą pagerinant raišką (https://doi.org/10.1038/s41377-022-01007-z). Dėl šios priežasties Lietuvos mokslo institucijos bei lazerių pramonės kompanijos, dirbančios ties THz bangų ruožo taikymo technologijomis, jaučia poreikį atlikti tiek teorinius, tiek eksperimentinius darbus su naujaisiais optiniais elementais. Pagrindinis projekto tikslas yra išnagrinėti plokščios specialios THz optikos elementų gamybą femtosekundiniais lazeriniais impulsais, pagrindinį dėmesį sutelkiant į gamybos greitį, efektyvumą bei minimizuoti netobulumus, atsirandančius elementų dizaine dėl gamybos ypatumų: laiptelių statumas binariniuose ir tolydžiuose elementuose, lazerinio mikroapdirbimo žingsnio klaidos ir k.t. Taipogi bus nagrinėjama tokių elementų pagalba gaunamų pluoštų erdvinė struktūra bei tiriamos galimybes optimizuoti difrakcinių elementų piešinį atsižvelgiant į aptiktus gamyboje netobulumus. Struktūrinis neparaksialinis THz apšvietimas taip pat buvo išsamiai ištirtas tiek teoriniu, tiek eksperimentiniu būdu, naudojant atitinkamus charakterizavimo metodus (nuoroda: https://doi.org/10.1002/lpor.202301197). Ši struktūrinė šviesa nuolat viršija įprasto apšvietimo gebą ir kontrastą, todėl atveria naujas struktūrinės šviesos taikymo galimybes vaizdinime. Todėl šio projekto tikslas yra išnagrinėti bei patobulinti plokščios specialios THz optikos elementų gamybą femtosekundiniais lazeriniais impulsais, pagrindinį dėmesį sutelkiant į gamybos greitį, efektyvumą bei mažinti netobulumus elementų morfologijoje. Projekto metu plokščios specialios optikos inžinerijos uždaviniai bus įgyvendinami pasitelkus laboratorijoje esančia įranga įgalinanti gaminti difrakcinius elementus lazerinės abliacijos metodu. Šiame projekte difrakciniai elementai, realizuojantys struktūrinę šviesą, bus kuriami abliuojant silicio plokštelę ultratrumpais lazeriniais impulsais. Elemento, turinčio 1cm apertūrą, gamybos procesas užtrunka kelias valandas todėl siekiama pagaminti geriausią elementą iš pirmo karto. Gamybos proceso metu atsiranda neatitikimai tarp norimos morfologijos ir pagaminto elemento. Kyla klausimas, ar įmanoma sumažinti šiuos pokyčius? Projekto tikslui pasiekti reikia atlikti šiuos uždavinius: 1. Skaitmeniškai sumodeliuot įvairiais struktūrinę šviesą generuojančias binarines ir tolydžias fazines difrakcines kaukes. Paruošti šias kaukes gamybai lazeriniame stende abliuojant femtosekundiniais impulsais silicio plokšteles, plonas grafeno plėves ir metalinius sluoksnius. 2. Eksperimentiškai pagaminti fazinės kaukės. Šiame etape bus pagamintos lazerinės abliacijos būdu kelios kaukes, kurios bus charakterizuotos FTMC laboratorijoje. Elemento kokybę ir paviršiaus morfologiją nustatysime pasitelkus FTMC esantčiu mikroskopu ir profilometru. 3. Nustačius specifinius morfologijos neatitikimus, bus nagrinėjamos dvi strategijos. Pirmoji – tobulinti lazerinio mikroapdirbimo algoritmą. Antroji – modifikuoti difrakcinio optinio elemento dizainą taip, kad gamybos metu įnešamos paklaidos būtų minimizuotos. Apjungus jas abi bus sukurtas , b. Šie lazerinio mikroapdirbimo darbai sudaro paskutinį uždavinį vedantį link projekte užsibrėžto tikslo. Šio projekto eiga galima suskirstyti į 2 etapus. Pirmame etape (3-4 mėn) nagrinėjamas pirmas, antras uždaviniai. Pirmosios užduoties darbai jau buvo atlikti optiniame diapazone ir būtinas programinis kodas jau egzistuoja, todėl jis bus pritaikytas THz bangų ruožui. Antram uždaviniui įgyvendinti bus pasitelkta laboratorijoje turima femtosekundinė Pharos lazerinio apdirbimo sistema elementų gamybai. FTMC laboratorijoje esančiu mikroskopu bei profilometru įsivertinta kokybė bei išmatuota morfologija. Antrame etape (4-6 mėn) nagrinėjami technologiniai morfologijos nuokrypiai, atsirandantys dėl elemento gamybos proceso netobulumo. Bus nagrinėjama, kokie femtosekundinės sistemos parametrai tokie kaip galia, fokusavimo gylis, greitis ir k.t. turi įtaką lazeriniam silicio paviršiaus mikroapdirbimui. Bus siekiama parinkti optimalias plokščios specialios optikos elemento korekcijas, suskaičiuoti ir eksperimentiškai patikrinti šių pakeitimų veiksmingumai. Projektu siekiama įgyvendinti dalį 2021–2030 m. plėtros programos valdytojos Lietuvos Respublikos švietimo, mokslo ir sporto ministerijos Mokslo plėtros programos pažangos priemonės Nr. 12-001-01-02-01 „Stiprinti inovacijų ekosistemas mokslo centruose“ apraše (toliau - PP) suplanuotų veiksmų. PP ir šiuo projektu planuojama prisidėti prie Nacionalinio pažangos plano 1 strateginio tikslo („Pereiti prie mokslo žiniomis, pažangiosiomis technologijomis, inovacijomis grįsto darnaus ekonomikos vystymosi ir didinti šalies tarptautinį konkurencingumą“) įgyvendinimo bei prie XVIII Lietuvos Respublikos Vyriausybės programos nuostatų plano iniciatyvų (priemonių), veiksmo: 1.5.3. „Parengti ir įgyvendinti Lietuvos dalyvavimo ES mokslinių tyrimų ir inovacijų programoje „Europos horizontas“ akceleravimo veiksmų planą.“ Atsižvelgiant į XVIII Lietuvos Respublikos Vyriausybės programos nuostatų įgyvendinimo plano, patvirtinto Lietuvos Respublikos Vyriausybės 2021 m. kovo 10 d. nutarimu Nr. 155 „Dėl XVIII Lietuvos Respublikos Vyriausybės programos nuostatų įgyvendinimo plano patvirtinimo“, 1.5.3 papunktį ir Ekonomikos gaivinimo ir atsparumo didinimo priemonės planą „Naujos kartos Lietuva“, priimtą 2021 m. liepos 28 d. Europos Sąjungos Tarybos sprendimu, Lietuvos Respublikos švietimo, mokslo ir sporto ministro 2022 m. vasario 1 d. įsakymu V-151 „Dėl Europos Sąjungos mokslinių tyrimų ir inovacijų programos „Europos horizontas“ akceleravimo veiklų plano patvirtinimo“ patvirtintas Europos Sąjungos mokslinių tyrimų ir inovacijų programos „Europos horizontas“ akceleravimo veiklų planas. Projektu siekiama prisidėti prie Europos Sąjungos mokslinių tyrimų ir inovacijų programos „Europos horizontas“ akceleravimo veiklų plano veiklų įgyvendinimo bei rodiklių pasiekimo. Projektas pagal savo pobūdį nepažeidžia horizontaliųjų principų ir neprieštarauja Jungtinių Tautų neįgaliųjų teisių konvencijos nuostatoms. Projekto įgyvendinimo metu nenumatoma jokių apribojimų, kurie turėtų neigiamą poveikį lygių galimybių ir nediskriminavimo dėl lyties, rasės, tautybės, kalbos, kilmės, socialinės padėties, tikėjimo, įsitikinimų ar pažiūrų, amžiaus, negalios, lytinės orientacijos, etninės priklausomybės, religijos ar kitų bruožų principams įgyvendinti. Projekte nenumatyta veiksmų, kurie turėtų neigiamą poveikį darnaus vystymosi principui įgyvendinti ar veiksmų, kurie turėtų neigiamą poveikį inovatyvumo (kūrybingumo) principui įgyvendinti (finansuojama veikla netiesiogiai prisideda prie šio principo įgyvendinimo, nes yra orientuota į mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros vystymą). Projekto įgyvendinimo metu nenumatyta veiksmų, kurie pažeistų PFSA nustatytų reikalavimų dėl atitinkamų Europos Sąjungos pagrindinių teisių chartijos nuostatų laikymąsi.