Skupina pevnolátkových laserů
Vedoucí skupiny: prof. Ing. Helena Jelínková, DrSc.

Skupina pevnolátkových laserů je zaměřena na výzkum a vývoj speciálních laserů generujících záření ve viditelné, blízké a střední infračervené oblasti. Konkrétně na spektroskopii nových laserových aktivních materiálů, generaci krátkých a ultrakrátkých impulzů a charakterizaci generovaného laserového záření na úrovni nejnovějších vědeckých poznatků laserové techniky a elektroniky. Dále se zabývá i vývojem unikátních elektronických systémů pro lasery, přesná měření času a měření vzdáleností pomocí laserového radaru.

Skupina se věnuje i aplikacím laserového záření v medicíně, senzorové technice a přenosu vysokovýkonového laserového záření speciálními optickými vlákny. Skupina spolupracuje taktéž na projektech řešených na pracovištích ELI−Beamlines (Extreme Light Infrastructure), HiLASE (High-average power pulsed lasers project), Crytur Turnov a taktéž spolupracuje s mnoha zahraničními laboratořemi.

Skupina počítačové fyziky
Vedoucí skupiny: prof. Ing. Jiří Limpouch, CSc.

Skupina počítačové fyziky modeluje fyzikální procesy a vyvíjí metody numerického řešení parciálních diferenciálních rovnic. Vyvíjené numerické metody jsou aplikovány zejména ve fluidních simulacích interakce laserového záření s hmotou. Pomocí částicových simulací studuje interakci ultrakrátkých laserových impulsů s různými druhy terčů a transport vznikajícího záření a energetických částic. Skupina také provozuje menší výpočetní cluster a pro rozsáhlejší paralelní výpočty používá zejména zdroje Metacentra a IT4Innovations. Numerické simulace jsou úzce provázány s experimenty, slouží pro jejich návrh a interpretaci výsledků. Členové skupiny spolupracují s laboratořemi ELI−Beamlines, HiLASE, PALS (Prague Asterix Laser Systém) a se zahraničními pracovišti (Los Alamos National Laboratory, USA; CELIA (Centre Lasers Intenses et Applications), Univ. Bordeaux, Francie; Utsunomiya Univ., Japonsko). Skupina také provozuje laboratoř femtosekundového laseru na KFE.

Skupina rentgenové fotoniky
Vedoucí skupiny: doc. Ing. Ladislav Pína, DrSc.

Skupina rentgenové fotoniky studuje generaci a interakci elektromagnetického záření v oblasti energie fotonů od 50 eV do 420 keV. Zvláštní pozornost je věnována oblasti 90−120 eV (aplikace v EUV litografii), celé oblasti 200−2000 eV (družicové teleskopy pro astrofyziku a mikroskopie v oblasti tzv. vodního okna) a oblasti 5−400 keV (rentgenová radiografie a tomografie). Skupina disponuje zdroji založenými na elektronovém svazku, plazmovým kapilárním zdrojem vyvinutým na katedře a plazmovým zdrojem založeným na interakci femtosekundového laseru s pevnolátkovým nebo plynným terčem. Předmětem studia jsou též různé rentgenooptické systémy a metody zobrazování absorpčního, fázového a rozptýleného záření v ultrafialové a rentgenové oblasti pro mikroskopii a pro diagnostiku vysokoteplotního plazmatu.

Skupina nanofotoniky a kvantových technologií
Vedoucí skupiny: doc. Dr. Ing. Ivan Richter

Skupina nanofotoniky a kvantových technologií se zabývá studiem v oblasti fotonických nanostruktur, jejich návrhem a analýzou interakce nanostruktur s elektromagnetickým polem, metodami realizace, charakterizace a také vybranými aplikacemi. V oblasti analýzy a návrhu se věnuje, zejména z teoretického hlediska, širokému spektru nanofotonických struktur, jako jsou například fotonické krystaly, metamateriály, plazmonické struktury a speciální substráty, periodické nebo kvaziperiodické fotonické systémy, systémy nanočástic, v poslední době také nehermitovské, nereciproké, či topologické fotonické struktury, a to jak z klasického, tak také kvantového pohledu. V experimentální oblasti se dlouhodobě věnuje spektru technik pro realizaci a charakterizaci fotonických nanostruktur. Pro realizaci nanočástic a nanostruktur využívá zejména metod nanochemie a principů samouspořádání, ve spojení s dalšími technikami. V návaznosti se věnuje také řadě charakterizačních metod, od optické, přes elektronovou mikroskopii a mikroskopii atomárních sil, v korelaci se spektroskopickými metodami. Nově jsou předmětem zájmu také vybrané kvantové technologie, zejména v rámci optických, fotonických a plazmonických platforem (generace, detekce a aplikace korelovaných a kvantově provázaných fotonů a plazmonů), ve spolupráci zejména s Katedrou inženýrství pevných látek a Katedrou fyziky. Ve spolupráci s dalšími pracovišti, zejména ústavů Akademie věd ČR, se věnuje také některým aplikacím nanofotoniky, např. plazmonickým senzorům, pokročilým SERS substrátům, využití nanočástic v teranostice, apod. Skupina se také zabývá pokročilým numerickým modelováním interakce elektromagnetického záření s prostředím, založeným na bohatém porfoliu komplementárních metod, ať již vlastních vyvinutých, tak volně i komerčně dostupných. 

Skupina molekulové fotofyziky a spektroskopie
Vedoucí skupiny: RNDr. Martin Michl, Ph.D.

Skupina molekulové fotofyziky a spektroskopie se zabývá studiem převážně čistě organických molekul a možnostmi jejich využití například v optoelektronice, fotovoltaice, scintilačních detektorech či biomedicíně. Studovány jsou jak procesy vedoucí ke vzniku elektronově excitovaných stavů, k nimž patří absorpce jednoho či více fotonů a rekombinace párù elektron-díra vzniklých průchodem elektrického proudu nebo účinkem ionizujícího záření, tak zářivé i nezářivé procesy, jejichž prostřednictvím excitované molekuly relaxují zpět do základního stavu. Mezi ty zářivé patří zejména fluorescence, fosforescence a termálně aktivovaná zpožděná fluorescence. Nezářivé procesy zahrnují například intra- i intermolekulární přenos elektronu či elektronové excitační energie, přímý a zpětný mezisystémový přechod, singletové štěpení či triplet-tripletová anihilace. K objasnění těchto procesů je využívána syntéza speciálně navržených molekul a jejich studium pomocí stacionárních i časově rozlišených spektroskopických metod ve spojení s kvantově-chemickými výpočty.

Skupina pokročilých kosmických technologií
Vedoucí skupiny: prof. Ing. Ivan Procházka, DrSc.

Skupina pokročilých kosmických technologií vyvíjí měřicí techniky pro detekci laserových impulzů a velmi přesné měření času a jejich aplikace v kosmickém výzkumu. Zároveň se skupina zabývá vývojem a testováním metod zpracování signálů z měření a oddělení užitečného signálu od šumu. Hlavními předměty vývoje jsou unikátní detektory jednotlivých fotonů, rychlé elektro-optické spínače a měřiče přesného času. Všechny vyvíjené přístroje umožňují extrémně přesná měření s přesností na úrovni zlomků pikosekund (10−12 s). Výsledky ve spolupráci s mnoha kosmickými agenturami nalézají uplatnění v oblasti laserových družicových dálkoměrů, při optické detekci kosmické tříště a při laserové synchronizaci časových stupnic. Více na http://kfe.fjfi.cvut.cz/~blazej/cz/res/index.html