Оптоэлектронные и квантовые приборы и устройства

АННОТАЦИЯ К РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«Оптоэлектронные и квантовые приборы и устройства»
Рекомендуется для направления подготовки
11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»
по профилю «Оптические системы и сети связи»
Квалификации (степени) выпускника бакалавр
Цель и задачи дисциплины
Целью преподавания дисциплины является обеспечение подготовки
студентов в области «Физических основ квантовой электроники» и
развивающихся на этой основе приборов и устройств оптического диапазона,
а также элементной базы систем оптической связи.
Основной задачей дисциплины является изучение принципов действия,
характеристик, параметров и особенностей устройства важнейших узлов и
элементов, используемых в оптических системах и сетях связи. К их числу
относятся квантовые генераторы и усилители, оптические модуляторы и
дефлекторы, фотодиоды и фото-приемные устройства, приборы, основанные
на использовании нелинейной и интегральной оптики, голографии, оптикоэлектронные системы управления пространственным и временным спектром
излучения квантовых приборов.
Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина «Оптоэлектронные и квантовые приборы и устройства»
относится к вариативной части профессионального цикла.
Требования к результатам освоения дисциплины
В результате освоения дисциплины студент должен обладать
следующими профессиональными компетенциями:
- использует основные законы естественнонаучных дисциплин в
профессиональной деятельности, применяет методы математического
анализа и моделирования, теоретического и экспериментального
исследования (ОК-9);
- имеет навыки самостоятельной работы на компьютере и в
компьютерных сетях; готов и способен к компьютерному моделированию
устройств, систем и процессов с использованием универсальных пакетов
прикладных компьютерных программ (ПК-2);
- знает метрологические принципы и владеет навыками
инструментальных
измерений,
используемых
в
области
инфокоммуникационных технологий и систем связи (ПК-4);
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
основы
квантовой
механики
и
способы
описания
квантовомеханических систем, основы зонной теории твердого тела,
особенности поглощения и усиления электромагнитного излучения
веществом, физические эффекты в плазме, контактные явления и явление
сверхпроводимости;
- физические основы работы приборов квантовой электроники: виды
квантовых переходов, коэффициенты Эйнштейна, механизм и условия
усиления квантовых приборов, понятие ширины спектральной линии,
источников оптического излучения, особенности открытых резонаторов и
возникающих мод колебаний;
- основы спектрометрии и магнитометрии, особенности квантовых
приборов на использовании магнитного резонанса, устройство и
характеристики спектрометров на основе ядерного магнитного и
электронного парамагнитного резонансов;
- особенности гетеропереходов, их преимущества по сравнению с
гомопереходами, способы создания согласованных и псевдоморфных
гетеропереходов, возможности зонной инженерии;
- устройство, принципы действия и характеристики основных типов
фото- и светодиодов, а также способы увеличения их быстродействия;
- основы нелинейной и интегральной оптики, включая солитоны и
голографию.
уметь:
- объяснять физические эффекты, используемые для осуществления
работы оптоэлектронных и квантовых приборов и устройств, генерации,
усиления, преобразования и модуляции оптических колебаний;
- применять на практике известные методы исследования
оптоэлектронных и квантовых приборов и устройств;
- выполнять расчеты, связанные с выбором режимов работы и
определением параметров оптоэлектронных и квантовых приборов и
устройств;
- проводить компьютерное моделирование и проектирование
оптоэлектронных и квантовых приборов и устройств, а также иметь
представление о методах компьютерной оптимизации таких устройств;
- пользоваться справочными данными оптоэлектронных и квантовых
приборов и устройств, при проектировании инфокоммуникационных систем
и сетей связи, сопоставляя особенности используемых материалов и
параметры приборов.
владеть:
- навыками чтения и изображения оптоэлектронных схем на основе
современной элементной базы;
- навыками составления эквивалентных схем узлов и модулей
изучаемых оптоэлектронных и квантовых приборов и устройств;
- навыками расчета, проектирования и компьютерного моделирования
оптоэлектронных систем и сетей связи;
- навыками работы с лабораторными макетами различных лазеров,
модуляторов и дефлекторов, а также контрольно-измерительной
аппаратурой.