Дейността на лаборатория „Микро- и нанофотоника” е насочена към изследвания в научното направление „Нанонауки, нови материали и технологии”, с приноси в: 1) Материалознание, нано- и квантови технологии и 2) Подобряване на качеството на живот – опазване на околната среда, функционални биосъвместими материали, детекция на замърсители. Основната насока е разработване на високо ефективни (в сравнение с конвенционалните литографски и хмически) методи за получаване на микро- и наноструктури и демонстриране на техните свойства и приложения. Основните разработки са в областта на:

Лазерно-асистирани методи за микро- и наноструктуриране

• Импулсно лазерно отлагане на метални, оксидни и композитни тънки слоеве и наноструктури
• Лазерно наноструктуриране, получаване на колоиди
• Лазерна обработка на биоматериали, биосъвместими полимери и керамики
• Формиране на 3D структури от наночастици в обемни материали

Свойства на наноструктури

• Оптични свойства на наноструктури и техни ансамбли
• Оптични свойства на колоиди
• Оптични свойства на композитни структури
• Електрични и хидрофобни свойства
• Биосъвместимост и биоактивност

Теоретично моделиране

• Взаимодействие на ЕМ поле с наноструктури, оптични свойства на комплексни ансамбли от наночастици – теория на Ми, обобщена теория на Ми за многочастични анасмбли, наночастци с несферична форма; FDTD
• Лазерна аблация, лазерно наноструктуриране чрез метода на молекулна динамика

Приложения

• Метални и композитни наноструктури в повърхностно усилената Раманова спeктроскопия (SERS) за детекция на пестициди и нитрати
• Оптични газови сензори
• Фототермична терапия на ракови клетки
• 
  

  

  
  
• Биоимпланти за офталмологията
• Биоимпланти за ортопедията и денталната медицина, контролирана ориентация на клетъчен растеж

Лабораторията разполага със съвременна наносекундна лазерна система, генерираща на 266, 355, 532 и 1064 nm; ексимерни лазери; системи за импулсно лазерно и термично отлагане на слоеве и наноструктури; системи за оптична спектроскопия; Раманов спектрометър, комерсиални и разработени в лабораторията теоретични модели за описание на оптичните свойства на комплексни наноструктури и процеса на лазерна аблация със свръхкъси импулси.