Интервью с магистрами выпуска 2019

В этом году «Советский физик» решил взять интервью у выпускников магистратуры кафедры фотоники и физики микроволн физического факультета МГУ. Диссертации магистров были высоко оценены Государственной аттестационной комиссией и продемонстрировали прекрасный уровень проведённых исследований, связанных как с численным моделированием, так и с постановкой сложных экспериментов.

Исследовательская работа магистров выполнялась по программе важнейшей школы Московского университета «Фундаментальные и прикладные исследования в области цифровых квантовых технологий, фотоники и микроэлектроники», которую возглавляет декан физического факультета профессор Н.Н. Сысоев.

Необходимо отметить, что на кафедре фотоники и физики микроволн реализуются три (!!!) магистерские программы.

На фотографии слева направо: Керим Беккиев, Влад Фагурел, Тимур Гумеров, Алексей Щербак, Бабек Яшарлы, Андрей Лебедев, Андрей Алпатов, Ринат Стрюнгис, Роман Комаров.

«Советский физик» поинтересовался у выпускников кафедры, что они думают о своих работах, чем увлекаются и какой видят свою дальнейшую жизнь. Ребята любезно согласились дать интервью. Как оказалось, некоторые выпускные работы тесно связаны с дальнейшими планами выпускников.

Ринат Стрюнгис так отзывается о своём дипломном исследовании:

«Работа посвящена применению новых методов в реализации алгоритмов обработки экспериментальных данных, исследованию возможностей и применимости функционального программирования для упрощения процесса реализации и ускорения обработки сигналов на примере исследования позиционных параметров лазерного луча, прошедшего через длинную атмосферную трассу. В работе показано, что такой абстрактный метод, как программирование на уровне типов данных, способен не только делать более быстрым процесс обработки данных, но и увеличивать надёжность результатов работы программ при помощи доказательства корректности алгоритма. Опыт применения данного подхода был также представлен на конференции, посвящённой функциональному программированию FPure в г. Казань.

Вне учёбы я увлекаюсь функциональным программированием, компиляторами, созданием музыкальных ламповых усилителей, историей раннего средневековья. Имею опыт работы программистом на языке Haskell, а также преподавания и популяризации функционального программирования как индивидуально, так и в группе. Хотел бы продолжить участвовать в проектах лаборатории, реализовывать и создавать программы для обработки эксперимента, а также улучшать и популяризировать применение математики в такой прикладной области, как программирование. Считаю развитие и распространение Haskell и идей, на которых он основан, одной из целей жизни».

Отношение Рината к своей дипломной работе — это один из тех прекрасных случаев, когда планы студента на будущее совпадают с его научной деятельностью. Однако кроме такого замечательного выпускника кафедра примечательна наличием лаборатории беспроводной связи Rohde&Schwarz, на базе которой многие выпускники выполняли свои исследовательские работы, которые имеют большое прикладное значение. Многие из них посвящены решению задач, стоящих перед создателями современных систем беспроводной связи.

Например, Андрей Алпатов в своей работе занимался задачей увеличения эффективности мобильных сетей 5G.

Андрей Алпатов: «Моя работа посвящена автоматической настройке диаграммы направленности антенной решетки в сетях сотовой связи 5-го поколения, поскольку в них предлагается отказаться от сотового покрытия и перейти к направленной передаче данных, что позволит сэкономить частотный ресурс, а также снизить мощность излучателей. Многие теоретические работы в этой области были проведены в 20-м веке, но особенно актуальной эта тема стала именно сейчас.

Моё хобби — это микроконтроллеры, электроника, software defined radio, поскольку всё это очень тесно связано с нашей повседневной жизнью. Мне нравится узнавать, как устроены те или иные технологии и какие способы применения физических законов позволили их создать. Планирую немного побольше узнать о машинном обучении, так как оно позволяет программе самостоятельно адаптироваться под условия её работы. В общественной деятельности на протяжении 6 лет обучения на физфаке я участвовал в технической поддержке Дня Физика, также частенько ездил в качестве строителя на локации всем известного посвящения в физики. На втором курсе помогал с организацией кинопросмотров, посвященных 70-летию Великой Победы».

Примечательно, что для исследовательской дипломной работы Андреем была разработана и изготовлена СВЧ-плата фазовращателей, о чём Андрей скромно умолчал, но от редакции утаить не смог.

Другой показательной работой является исследование Тимура Гумерова. Тема его работы тоже связана с решением проблем, стоящих перед современной радиосвязью.

Тимур Маратович Гумеров: «В моей магистерской диссертации был впервые предложен итерационный алгоритм генерации многомерных созвездий, с помощью которого мною были получены многомерные созвездия с увеличенным минимальным и средним расстояниями между точками, по сравнению с двухмерными созвездиями. Разработана модель системы связи на основе адаптивного мультиплексирования с частотным разделением и многомерными сигнальными созвездиями. Данная модель ориентирована на работу в сложных условиях распространения радиоволн (городская среда, внутри зданий, пригородная и горная местность). Реализация данной модели на практике способна повысить энергетическую эффективность современных систем связи, увеличить дальность действия, а также снизить потребляемую мощность. Планируется продолжение работы по данной теме. В данный момент создается модель системы с многомерными сигнальными созвездиями в Matlab Simulink для последующей реализации на ПЛИС».

Помимо радиосвязи в качестве способа передачи информации всегда рассматривалось и оптическое излучение. Не секрет, что с этим сопряжено множество трудностей. Исследованию одной из задач этой области решил посвятить свою работу Керим Беккиев.

Керим Беккиев: «Как известно, функционирование многих радиотехнических и электронно-оптических систем в ряде случаев зависит от метеорологических параметров атмосферы, а также наличия дымки, туманов и облаков. В связи с этим актуальной задачей является исследование условий распространения электромагнитных волн ИК диапазона в облачной среде с различными характеристиками. В ряде теоретических работ были решены задачи рефракции электромагнитных волн на различных аэрозолях и частицах облаков. Однако разнообразие типов и свойств дисперсных сред, сравнительно короткое время жизни частиц и сильная пространственно-временная неоднородность среды осложняют получение достоверных количественных оценок. Целью моих исследований являлась разработка математической модели, описывающей формирование спектров облачных частиц, последующее получение данных о поглощающих и рассеивающих свойствах реальных аэрозольных образований при распространении излучения микроволнового диапазона, и анализ дифференциальной геометрии профиля распределения интенсивности одномодового и многомодового волновых пучков.

Если говорить о себе, то для меня, как и для многих, Московский университет, всегда был чем-то большим, чем лекции или семинары. Именно в стенах родной альма-матер я встретил настоящих друзей и верных товарищей, на которых всегда можно положиться. За время, проведённое на физическом факультете, удалось попробовать свои силы не только в учебе и науке, но и в общественно-полезной деятельности, начиная с должности председателя студенческого совета факультета и заканчивая должностью вице-председателя студсовета МГУ, коим являюсь и по сей день. Хотелось бы особо подчеркнуть кафедральную поддержку, поддержку отделения радиофизики и поблагодарить профессорско-преподавательский состав всего факультета!»

Среди выпускников кафедры особенно выделяется (амбициями) Влад Фагурел. Несмотря на свою чрезвычайную любознательность в науке, и особенно в физике, Влад тяготеет к пению под рок-музыку и велик в своих образовательных планах на будущее.

Влад Фагурел: «Главной целью моей магистерской работы была разработка программы для моделирования радиолокационных изображений, полученных бистатической РЛС, а также программы для обработки этих изображений, после которой получается радиолокационное изображение повышенного разрешения.

В свободное от учебы время я работаю репетитором и занимаюсь рок-вокалом. В вокале меня есть большие успехи, я развил диапазон своего голоса почти до четырех октав и не собираюсь останавливаться. Может быть через несколько лет доберусь и до шоу «Голос». Но всё-таки своей основной целью я вижу разработку собственной LMS (Learning Management System), которая позволит сделать просто невероятный рывок в успеваемости школьников и студентов за счет правильной работы с памятью индивида. Если мне удастся воплотить это в жизнь, то я смогу кардинально изменить всю систему образования в РФ, а может и во всём мире».

Исследованиями в области оптимизации одного из способов получения солнечной электроэнергии занялся Бабек Яшарлы. Несмотря на постановку задачи для космической отрасли, результаты его работы могут быть применены и для повышения надёжности наземных солнечных электростанций.

Бабек Яшарлы: «В моей магистерской работе рассматривались фотоэлектрические преобразователи (ФЭП). ФЭП — это один из основных способов получения электроэнергии на космических аппаратах: они способны работать длительное время без расхода каких-либо веществ, и в то же время являются безопасными, в отличие от ядерных и радиоизотопных источников энергии. Актуальность работы заключается в повышении эффективности матриц ФЭП. Рассмотрены способы улучшения энергетических характеристик ФЭП посредством выбора конструкции и методов коммутации элементов. С этой целью был проведен предварительный анализ вариантов построения фотопринимающей матрицы. Был подготовлен фундамент для проведения экспериментальных исследований в этой области.

Во время учебы в университете увлекся чтением научно-популярных и научно-фантастических книг. С интересом ходил на межфакультетский курс «Современная фантастика: тексты, темы, культурные коды», где несколько лекций были посвящены трудам братьев Стругацких и С. Лема. Также участвовал в паре игр «Что? Где? Когда?» на физическом факультете. В свободное время люблю решать интересные логические, математические и шахматные задачи».

Единственным из выпускников кафедры, кто решил заняться исследованиями в области фотоники, является Роман Комаров. Он выполнял свою работу на базе лаборатории кафедры и в лаборатории российского квантового центра. Некоторые кристаллы для его работы были специально изготовлены в Индии и привезены в Москву.

Роман Комаров: «Моя магистерская работа посвящена исследованию плазмонных квазикристаллов — структур, в которых возможно значительное усиление магнитооптических эффектов в широком диапазоне длин волн без ограничения на поляризацию излучения. Ближайшее будущее хотел бы связать с прогнозированием исходов спортивных событий с использованием машинного обучения и анализа данных».

К самостоятельной научной работе тяготеет Алексей Щербак. Его интересы лежат как в фундаментальных, так и прикладных областях физики и радиоэлектроники и не ограничиваются наукой.

Алексей Щербак: «Исследовательская работа моей магистерской диссертации связана с экспериментальной реализацией одного из перспективных видов модуляции сигнала, в котором осуществляется ортогональное частотное мультиплексирование и обеспечение многопользовательского доступа посредством псевдослучайного перемежения (OFDM-IDMA). Этот вид модуляции предназначен для построения беспроводных сетей высокоскоростной передачи данных со множеством независимых пользователей, работающих, в том числе, в сложных городских условиях с большим числом источников помех и переотражений сигнала. Был реализован алгоритм приёмника и передатчика в виде VHDL-кода для прошивки ПЛИС 7-й серии фирмы Xilinx в составе платы приёмопередатчика, предназначенной для проведения дальнейших испытаний. Применение на практике идей, лежащих в основе реализованной модуляции OFDM-IDMA, может привести к увеличению энергетической эффективности средств радиосвязи в беспроводных сетях со множеством абонентов.

В свободное от учёбы время занимаюсь разработкой радиоэлектронных устройств, в том числе для продажи. Планируется производство и продажа экспериментальной партии локомотивных цифровых декодеров, схемотехника и алгоритм функционирования которых были завершены еще в конце 3-го квартала 2018-го года. Работы были временно приостановлены в связи с дипломной научной деятельностью. Последним завершённым проектом является беспроводной сабвуфер с питанием от литий-ионного аккумулятора для беспроводной колонки, являющейся более ранним завершённым проектом. Одной из особенностей сабвуфера является применение нетиповой схемы балансировки заряда элементов аккумулятора на основе перезаряжаемых ёмкостей. Сабвуфер содержит в себе также цифровой двухполосный эквалайзер, перестраиваемый цифровой фильтр автоматически запускается вместе с колонкой, без сбоев работает уже больше года и в режиме ожидания сигнала включения демонстрирует отличную энергоэффективность. На втором курсе мною самостоятельно выполнялась инициативная исследовательская работа, связанная с фундаментальными основами электродинамики. Временно приостановлена ввиду чрезвычайной сложности и отсутствием необходимого оборудования. В детстве хотел стать учёным и инженером одновременно. Стараюсь углублять свои познания в области радиоэлектроники и IT, часто читаю научную литературу из других областей. Кроме научной деятельности я хожу в спортзал, по возможности, путешествую, иногда играю на фортепиано и читаю художественную литературу, по настроению слушаю музыку и смотрю кино. Также занимаюсь и многими другими вещами, которые помогают ощутить полноту жизни.

Позволю себе от имени одногруппников поблагодарить кафедру, заведующего кафедрой Анатолия Фёдоровича Королева, куратора — доцента Сергея Алексеевича Цысаря за те глубокие знания, которые мы получили, ведь именно они являются основой для нашего дальнейшего благополучия и жизненного успеха».

Беседа с выпускниками-магистрами оставила самые приятные впечатления о кафедре и о них самих. Во время интервью чувствовались тёплые воспоминания об учёбе на факультете и глубокое чувство благодарности к кафедре, её преподавательскому составу и всему факультету в целом.

Кафедра фотоники и физики микроволн дала возможность ребятам заниматься востребованной научной работой в различных областях радиофизики, что подчёркивает университетский характер образования на физическом факультете, который всегда отличался широтой даваемых знаний.

Хочется пожелать ребятам удачи и не терять друг друга!

Интервьюер — Главный редактор Советского физика профессор К.В. Показеев