Магистратура
2024/2025![Цель освоения дисциплины](/f/src/global/i/edu/objectives.svg)
![Планируемые результаты обучения](/f/src/global/i/edu/results.svg)
![Содержание учебной дисциплины](/f/src/global/i/edu/sections.svg)
![Промежуточная аттестация](/f/src/global/i/edu/intermediate_certification.svg)
Экспериментальные методы фотоники
Статус:
Курс обязательный (Прикладная электроника и фотоника)
Направление:
11.04.04. Электроника и наноэлектроника
Кто читает:
Департамент электронной инженерии
Когда читается:
1-й курс, 3, 4 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Гайдученко Игорь Андреевич
Прогр. обучения:
Прикладная электроника и фотоника
Язык:
русский
Кредиты:
6
Контактные часы:
48
Программа дисциплины
Аннотация
Фотоника - дисциплина, занимающаяся фундаментальными и прикладными аспектами работы с оптическими сигналами, а также созданием на их базе устройств различного назначения. Фотоника по сути является аналогом электроники, использующим вместо электронов кванты электромагнитного поля — фотоны. То есть, она занимается фотонными технологиями обработки сигналов, что связано с существенно меньшими энергопотерями, а значит имеет бо́льшую возможность миниатюризации. Фотоника охватывает широкий спектр оптических, электрооптических и оптоэлектронных устройств и их разнообразных применений. Области исследований фотоники включают волоконную и интегральную оптику, в том числе нелинейную оптику, физику и технологию полупроводниковых соединений, полупроводниковые лазеры, оптоэлектронные устройства, высокоскоростные электронные устройства. Курс направлен на развитие у магистрантов профессиональных компетенций и навыков самостоятельной исследовательской работы в области фотоники. В рамках курса даются основы теоретического описания свойств света на классическом и квантовом уровне, модельное описание основных эффектов взаимодействия света с веществом, экспериментальная база фотоники и фотонных компонент, методы управления светом, и применения фотоники, включая современные квантовые направления, такие как квантовая коммуникация. На практических занятиях студенты знакомятся с компонентной базой фотоники и экспериментально изучают основные фотонные эффекты, что дополняет теоретическое понимание основных концепций. Кроме того, студенты осваивают работу с современными приборами, такими как сверхпроводниковый детектор одиночных фотонов, и учатся их использовать в конкретных задачах. С помощью методов компьютерной алгебры демонстрируется модельное описание наблюдаемых эффектов и проводятся численные расчеты. При обучении предусмотрен контроль знаний студентов в виде учета активности студентов в ходе проведения практических занятий и экзамена. Для прохождения курса нужно знание основных законов классической и современной физики; владение простейшими методами решения физических задач и навыками работы с измерительными приборами на уровне бакалавриата МИЭМ.
Цель освоения дисциплины
- Целями освоения дисциплины «Экспериментальные методы фотоники» являются развитие у магистрантов профессиональных компетенций и навыков самостоятельной исследовательской работы в современных областях фотоники.
Планируемые результаты обучения
- Владеет: методикой анализа и использования устройств и компонентов фотоники; навыками освоения большого объема информации.
- Знает: основные направления создания приборов и устройств фотоники на основе новых материалов; основные понятия квантовой механики; устройство и принцип работы различных оптических элементов, используемых для генерации, регистрации и преобразования излучения; теоретические основы нелинейной оптики, кристаллооптики, волоконной и интегральной оптики.
- Умеет: делать правильные выводы из сопоставления результатов теории и эксперимента; использовать полученные знания для описания конкретных схем использования приборов квантовой фотоники. Умеет пользоваться своими знаниями для решения фундаментальных и прикладных задач; представлять полученные знания о свойствах приборов и устройств фотоники в научном докладе; представлять полученные знания о компонентах фотоники в научных обсуждениях.
Содержание учебной дисциплины
- Раздел 1. Физические основы фотоники.
- Раздел 2. Компоненты фотоники.
- Раздел 3. Квантовая фотоника.
Промежуточная аттестация
- 2024/2025 4th module0.25 * Практическая работа 3 модуль + 0.25 * Практическая работа 4 модуль + 0.5 * Экзамен