Maksim Skorobogatiy, PhD, ing. / P.Eng
Professeur titulaire / Full Professor
Chaire de recherche du Canada I / Canada Research Chair I
Fellow of the Optical Society of America (OSA)
Fellow of the American Physical Society (APS)
Fellow of the International Society for Optics and Photonics (SPIE)
Senior member of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
PhD, MIT Physics 2001
MSc, MIT EECS 2000
MSc, McGill Physics 1997
BSc, RIT Physics 1995
Chaire de recherche du Canada Tier I en Photonique terahertz omniprésente
Canada Research Chair Tier I in Ubiquitous Terahertz Photonics
Notre équipe cherche à remplir plusieurs postes pour les études MSc et PhD dans les domaines d'optique classique et quantique
et de leurs applications en communications sans fil et l'imagerie par biais des ondes THz.
Our group currently has several MSc and PhD openings in the fields of classical and quantum optics and their applications in THz wireless communications and THz imaging.
Futurs étudiants:
Les étudiant(e)s motivé(e)s sont toujours
encouragé(e)s à appliquer
à notre groupe de recherche pour un programme de maîtrise, de doctorant ou même de bac (stage UPIR ou stage d’été).
Nos domaines de la recherche actuels sont micro- et nano- photonique, optique quantique, imagerie et communication par biais des ondes THz, senseurs optiques et textiles intelligents.
Prospective Students:
Motivated MSc and PhD students are always
welcome to apply.
Our current interests are in the micro- and nano- photonics, quantum optics, THz imaging and wireless communications, optical sensors and smart textiles.
Présentations récentes / Recent talks:
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Keynote talk: M. Skorobogatiy, H. Guerboukha, K. Nallapan, K. Zaytsev, D. Ponomarev, R. Henry, Y. Cao,
"Application of THz waves to imaging and sensing,"
The International conference on the Industry-University-Research-Application of Safety and Emergency Management, Yanta Campus of Xi’an University of Science and Technology, China (November 19th, 2022)
2022/12 - Des travaux de notre equipe sur les circuits THz intégrés plasmoniques parmi les découvertes de 2022 de la revue «Optics and Photonics News».
Our reserch in integrated plasmonic THz circuits has been selected for the Optics Photonics News’s annual feature review of some of the most interesting research in optics and photonics published in 2022 (according to the Optical Society of America):
Y. Cao, K. Nallappan, H. Guerboukha, G. Xu and M. Skorobogatiy,
"Versatile Reconfigurable Terahertz Plasmonic Circuits,"
Optics Photonics News, December Special Issue "Optics in 2022"
2022/07 - La bande Terahertz (THz) est considérée comme la prochaine frontière des communications sans fil.
Les techniques émergentes de multiplexage des signaux THz devraient augmenter considérablement le capacité
des communications THz bien au-delà d'une limite de canal unique. Dans ce travail,
(voir l'exposé par Poly ici)
nous explorons la modalité de multiplexage par répartition en fréquence THz rendue possible par un multiplexeur add-drop (ADM)
sur la base de guides d'ondes plasmoniques et fonctionnant à une fréquence porteuse de ~140 GHz.
Terahertz (THz) band is considered to be the next frontier in wireless communications.
The emerging THz multiplexing techniques are expected to dramatically increase the information
capacity of THz communications far beyond a single channel limit. In this work, we explore the THz
frequency-division multiplexing modality enabled by an add-drop multiplexer (ADM)
based on modular two-wire plasmonic waveguides operating at ~140 GHz carrier frequency:
Y. Cao, K. Nallappan, G. Xu and M. Skorobogatiy,
"Add drop multiplexers for terahertz communications using two-wire waveguide based plasmonic circuits,"
Nature Communications, vol. 13, 4090 (2022) ;
DOI: 10.1038/s41467-022-31590-z
2022/03 - Dans cet article, une nouvelle technique d'impression 3D à l'infini est explorée pour fabriquer
des fibres de quelques mètres de long en polypropylène à noyau suspendu et à dispersion proche de zéro
et à faible perte pour des applications en communications térahertz (THz). Une impression 3D à l'infini
permet une fabrication continue d'une longueur illimitée des fibres de géométries transversales complexes
utilisant des composites thermoplastiques avancés, c'est qui est une alternative viable à l'extrusion et au fibrage.
In this work, a novel infinity 3D printing technique is explored to fabricate few-meter-long
low-loss near-zero dispersion suspended-core polypropylene fibers for application in terahertz (THz)
communications. An infinity 3D printing allows continuous fabrication of unlimited in length
fibers of complex transverse geometries using advanced thermoplastic composites,
which, is poised to become a viable alternative to extrusion and fiber drawing:
G. Xu, K. Nallapan, Y. Cao and M. Skorobogatiy,
"Infinity Additive Manufacturing of Continuous Microstructured Fiber Links for THz Communications,"
Scientific Reports, vol. 12, 4551 (2022) ;
DOI: 10.1038/s41598-022-08334-6
2021/11 - La microscopie à l'immersion solide (IS) est une modalité d'imagerie moderne qui surmonte la limite de diffraction d'Abbé
et offre de nouvelles applications dans diverses branches de l'optique visible, infrarouge, térahertz et millimétrique.
Dans cet article, une méthode pour résoudre le problème inverse de la microscopie IS est développé, capable de reconstruire la distribution
d'indice de réfraction complexe de l'objet cible avec une résolution spatiale inférieure à la longueur d'onde, tout en effectuant
uniquement des mesures d'intensité.
Solid Immersion (SI) microscopy is a modern imaging modality that overcomes the Abbe diffraction limit and offers novel
applications in various branches of visible, infrared, terahertz, and millimeter-wave optics. In this paper, a method for resolving the
SI microscopy inverse problem is developed, capable of reconstructing the RI distribution at the object imaging plane with subwavelength
spatial resolution, while performing only intensity measurements:
N.V. Chernomyrdin, M. Skorobogatiy, K.I. Zaytsev, et al.,
"Quantitative super-resolution solid immersion microscopy via refractive index profile reconstruction,"
Optica, vol. 8(11), pp. 1471-1480 (2021) ;
DOI: 10.1364/OPTICA.439286
2021/09 - L'intérêt croissant pour les effets biologiques de l'exposition des tissus et des cellules au rayonnement térahertz (THz)
est motivé par les progrès rapides de la biophotonique THz. Malgré l'attrait de la technologie THz pour le diagnostic médical et la thérapie,
les connaissances sur les limites sécuritaires de l'exposition au THz sont encore limitées. Différents modes d'exposition aux ondes THz, y compris
rayonnement continu versus pulsé, différentes puissances, nombre et durée des cycles d'exposition, sont systématiquement étudiés.
An increasing interest in biological effects of tissue and cell exposure to the terahertz (THz) radiation is driven by a
rapid progress in THz biophotonics. Despite the attractiveness of THz technology for medical diagnosis and therapy,
there is still limited knowledge about safe limits of THz exposure. Different modes of THz exposure including
continuous-wave versus pulsed radiation, various powers, and number and duration of exposure cycles, are systematically studied:
Invited Review: O.P. Cherkasova, M. Skorobogatiy, K.I. Zaytsev, et al.,
"Cellular effects of terahertz waves,"
Journal of Biomedical Optics, vol. 26 (9), 090902 (2021) ;
DOI: 10.1117/1.JBO.26.9.090902
2021/02 -
$1M de financement FCI pour un projet collaboratif en nano fabrication additive (Pr Skorobogatiy, Pr T. Gervais)
est octroyé dans le cadre du projet « Centre d'interfaces hybrides et de couches minces intelligentes (CIC) » piloté par Pr Ghassan Jabbour à l’Université d’Ottawa.
Ce projet vise utilisation du système Nanoscribe afin d'explorer les surfaces nanostructurées pour application en photoniques,
capteurs et nanofluidique.
Collaboration of Pr M. Skorobogatiy and Pr T. Gervais receives $1M in funding from Canada Foundation for Innovation for their research initiative in nanostructured
surfaces for applications in photonics, sensors and nano-fluidics.
2020 - Notre recherche sur les circuits plasmoniques THz imprimés en 3D est publiée dans Optica - la revue phare de l'Optical Society of America.
Ce travail ouvre de nouvelles opportunités pour les circuits photoniques densément intégrés et leurs applications en THz Communications (6G),
ainsi que des capteurs THz ultra-sensibles.
Our reserch in 3D-printed plasmonic THz circuits is published in the Optical Society of America flagship journal Optica.
This work opens new opportuinities for densly integrated photonic circuits and their applications in THz Communications (6G),
as well as ultra-sensitive THz sensors:
Y. Cao, K. Nallappan, H. Guerboukha, G. Xu, and M. Skorobogatiy,
"Additive manufacturing of highly reconfigurable plasmonic circuits for terahertz communications,"
Optica vol. 7(9), pp. 1112-1125 (2020)
2019/06 -
L’ÈRE DES TÉRAHERTZ, C’EST POUR BIENTÔT! Dans le laboratoire de la Chaire de recherche du Canada en photonique
térahertz omniprésente dirigée par le Pr Maksim Skorobogatiy, de nombreux projets donnent un élan à l’exploitation
des ondes térahertz (THz). Celle-ci permettrait le développement de nouvelles technologies en imagerie, ainsi qu’une
solution à la saturation des réseaux de télécommunications soumis à la demande grandissante de contenus gourmands en
bande passante.
Our reserch in real-time super-resolution THz imaging is published in the Optical Society of America flagship journal Optica. It opens new
opportuinities for practical application of fast hight-resolution THz imaging:
H. Guerboukha, K. Nallappan, and M. Skorobogatiy,
"Exploiting k-space/frequency duality toward real-time terahertz imaging,"
Optica, vol. 5, pp. 109-116 (2018)
2018 - Our in-depth review of the state of the art in real-time THz imaging is published in the Optical Society of America flagship review journal of Advances in Optics and Photonics.
Due to relative transparancy of many dry dielectrics in the THz spectral range (that are otherwise opaque in the visible), as well as non-ionising nature of the THz waves,
THz imaging promises many breakthrough industrial applications in non-distructive quality control, security and monitoring. Here we review many of the key enabling technologies
that can soon bring THz imaging from the lab and into the real world:
H. Guerboukha, K. Nallapan, M. Skorobogatiy,
"Review: Towards real-time THz imaging,"
Advances in Optics and Photonics, vol. 10 (4), pp. 843-938 (2018); https://doi.org/10.1364/AOP.10.000843
2018 - Our labs develops flexible rechargeable wire-shaped lithium
ion batteries (LIB) fabricated by fusing an electrochemically activated metallic wire (cathode)
together with another electrochemically activated metallic wire (anode). An all-solid composite
layer functioning both as an electrolyte and a separator is placed between the two electrodes
during packaging. Thus developped fibers can be used for compliant energy storage and are well suited
for integration into smart textiles:
H. Qu, X. Lu, and M. Skorobogatiy,
"All-Solid Flexible Fiber-Shaped Lithium Ion Batteries,"
Journal of the Electrochemical Society, vol. 165 (3), pp. A688-A695 (2018)
2016 - Our in-depth invited review of the state of the art in application of nanotechnology in electronic textiles is
published in the American Chemical Society flagship journal ACS Nano:
"Nanotechnology in Textiles,"
ACS Nano, DOI: 10.1021/acsnano.5b08176, Feb. 2016.
2014 - Nous avons démontré fabrication des guides d’ondes THz en utilisant la mousse de soie purifiée.
Les guides d’ondes sont à faible perte et dispersion et ils sont en plus biocompatibles et biodégradables.
We have demonstrated low-loss, low dispersion, biocomptible, biodegradable THz waveguides fabricated using purified silk foams.
Advanced Optical Materials: Silk foam THz waveguides, Sep. 2014.
