Оптические инфокоммуникационные системы

Бакалавриат 2021/2022

Статус: Курс по выбору (Инфокоммуникационные технологии и системы связи)

Направление: 11.03.02. Инфокоммуникационные технологии и системы связи

Кто читает: Департамент электронной инженерии

Где читается: Московский институт электроники и математики им. А.Н. Тихонова

Когда читается: 4-й курс, 2, 3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Елизаров Андрей Альбертович

Язык: русский

Кредиты: 6

Контактные часы: 40

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Задачей освоения дисциплины «Оптические инфокоммуникационные системы» является обучение студентов основам квантовой и электронной оптики, процессов фотоэлектронной и вторично-электронной эмиссий, конструкциям и характеристикам фотоэлектронных и квантовых приборов и систем, включая особенности их применения в различных областях науки, техники и промышленного производства. Формы контроля знаний студентов: активность на семинарах, выполнение и защита курсовой работы, экзамен.

Цель освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Оптические инфокоммуникационные системы» является приобретение студентом следующих компетенций: • способен понимать освоенные способы деятельности • способен анализировать, верифицировать, оценивать полноту информации в ходе профессиональной деятельности ; • способен к поиску, сбору, анализу и систематизации отечественной и зарубежной научно-технической информации по тематике исследований в области ИКТСС на русском и иностранном языке; • способен выполнять экспериментальные исследования объектов профессиональной деятельности в области ИКТСС по заданным методикам и обрабатывать результаты исследований с применением современных информационных технологий и технических средств; • способен анализировать и систематизировать результаты экспериментальных и научных исследований и делать обоснованные выводы при установлении данных для решения задач проектирования технологий и изделий инфокоммуникационной техники; • способен участвовать в разрешении мировоззренческих, социальных и личностно значимых проблем).

Планируемые результаты обучения

Владеть: методами измерений параметров и характеристик оптоэлектронных и квантовых систем с использованием современного метрологического оборудования.
Владеть: методами измерений параметров оптических модуляторов с использованием современного метрологического оборудования.
Владеть: методами измерений параметров оптических систем на основе газовых лазеров с использованием современного метрологического оборудования.
Владеть: методами измерений параметров оптических систем на основе жидкостных лазеров с использованием современного метрологического оборудования.
Владеть: методами измерений параметров оптических систем на основе полупроводниковых и твердотельных лазеров с использованием современного метрологического оборудования.
Владеть: методами измерений параметров фотокатодов с использованием современного метрологического оборудования.
Владеть: методами измерений параметров фотоэлектронных умножителей с использованием современного метрологического оборудования.
Владеть: методами измерений параметров фотоэлементов с использованием современного метрологического оборудования.
Владеть: методами измерений параметров электронно-оптических преобразователей с использованием современного метрологического оборудования.
Владеть: методами измерений характеристик и параметров мазеров, парамагнитных усилителей бегущей волны, пучковых генераторов с использованием современного метрологического оборудования.
Владеть: методами определения параметров оптических и электронных линз различных типов.
Владеть: навыками работы с научно-технической информацией.
Знать: базовые соотношения и модели, описывающие процессы фотоэлектронной и вторично-электронной эмиссий, основные типы катодных структур.
Знать: основы волновой и квантовой оптики, их место и роль в развитии передовых отраслей современной науки и техники.
Знать: основы применения оптоэлектронных и квантовых приборов в системах связи, информационное и энергетическое применение лазеров, голографические инфокоммуникационные системы, основы лазерной диагностики в медицине и измерительной технике.
Знать: особенности квантовых усилителей и генераторов радиочастотного диапазона, мазеров, парамагнитных усилителей бегущей волны, пучковых генераторов.
Знать: особенности оптических резонаторов, их основные характеристики и параметры, устройства связи оптических мод, модуляторы и дефлекторы.
Знать: особенности управления световыми и электронными потоками в оптических и квантовых приборах
Знать: принципы действия, характеристики, параметры и схемы включения вакуумных и полупроводниковых фотоэлементов.
Знать: принципы действия, характеристики, параметры и схемы включения оптических систем на основе газовых лазеров.
Знать: принципы действия, характеристики, параметры и схемы включения оптических систем на основе жидкостных лазеров.
Знать: принципы действия, характеристики, параметры и схемы включения оптических систем на основе полупроводниковых и твердотельных лазеров.
Знать: принципы действия, характеристики, параметры и схемы включения фотоэлектронных умножителей.
Знать: принципы действия, характеристики, параметры и схемы включения электронно-оптических преобразователей.
Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование оптических резонаторных систем для различных технических задач.
Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование параметров и характеристик оптических систем на основе газовых лазеров для различных технических задач.
Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование параметров и характеристик оптических систем на основе жидкостных лазеров для различных технических задач.
Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование параметров и характеристик оптических систем на основе полупроводниковых и твердотельных лазеров для различных технических задач.
Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование параметров и характеристик оптоэлектронных и квантовых систем для различных технических задач и применений.
Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование параметров и характеристик фотоэлектронных умножителей для различных технических задач.
Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование параметров и характеристик фотоэлементов для различных технических задач.
Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование параметров и характеристик электронно-оптических преобразователей для различных технических задач.
Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование различных систем мазеров, парамагнитных усилителей бегущей волны, пучковых генераторов
Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование световых и электронных потоков в оптических системах.
Уметь: выполнять аналитические расчеты и компьютерное моделирование эмиссионных процессов для различных технических задач.
Уметь: классифицировать оптическое излучение по диапазонам волн и спектру.

Содержание учебной дисциплины

Раздел 1.1 Основы волновой и квантовой оптики. Оптическое излучение и спектры.
Раздел 1.2 Управление световыми и электронными потоками. Оптические и электронные линзы.
Раздел 1.3 Основы физики эмиссионных процессов.
Раздел 1.4 Вакуумные и полупроводниковые фотоэлементы.
Раздел 1.5 Фотоэлектронные умножители.
Раздел 1.6 Электронно-оптические преобразователи.
Раздел 2.1 Элементы и узлы лазерных устройств.
Раздел 2.2 Квантовые усилители и генераторы радиочастотного и оптического диапазонов.
Раздел 2.3 Оптические инфокоммуникационные системы на основе газовых лазеров.
Раздел 2.4 Оптические инфокоммуникационные системы на основе твердотельных и полупроводниковых лазеров.
Раздел 2.5 Оптические инфокоммуникационные системы на основе жидкостных лазеров.
Раздел 2.6 Основы применения оптоэлектронных и квантовых инфокоммуникационных систем.

Элементы контроля

активность на семинарах
Дистанционный формат со 2-го модуля.
расчетная работа
Дистанционный формат со 2-го модуля.
экзамен
Экзамен проводится в устной форме (опрос по материалам курса). Экзамен проводится на платформе Jitsi (http://meet.miem.hse.ru/). К экзамену необходимо подключиться согласно расписанию ответов, высланному преподавателем на корпоративные почты студентов накануне экзамена. Компьютер студента должен удовлетворять требованиям: наличие рабочей камеры и микрофона, поддержка Jitsi. Для участия в экзамене студент обязан: явиться на экзамен согласно точному расписанию, при ответе включить камеру и микрофон. Во время экзамена студентам запрещено: выключать камеру, пользоваться конспектами и подсказками. Кратковременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение связи менее минуты. Долговременным нарушением связи во время экзамена считается нарушение минута и более. При долговременном нарушении связи студент не может продолжить участие в экзамене. Процедура пересдачи подразумевает использование усложненных заданий.

Промежуточная аттестация

2021/2022 учебный год 3 модуль
0.25 * расчетная работа + 0.5 * экзамен + 0.25 * активность на семинарах

Программа дисциплины