Оптоэлектроника: средства оптического формирования изображений и волновых фронтов

Целью курса является получение знаний, необходимых для успешной профессиональной деятельности в области исследований, разработок и технологий, направленных на формирование световых распределений, что требуется при создании установок и систем в области фотоники и оптоинформатики.

Стоимость доступа к материалам курса за исключением ознакомительной части (включая тестовые материалы и возможность пройти экзамен с прокторингом и получить сертификат) составляет 3600 рублей. Для этого нужно пройти текущее тестирование не меньше чем на 60% и итоговый тест не меньше чем на 60%.

1. Оптика и фотоника. Принципы и применения  в 2-х т. / Б. Салех, М. Тейх; пер. с англ. - Долгопрудный : Интеллект.Т.1. -  2012. - 759 с.
2. Матвеев А.Н. Оптика: учеб. Пособие для физ. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1985. – 351 с.
3. Звелто О. Принципы лазеров. - Лань        , 2008. – 720.
4. Оптика и фотоника. Принципы и применения  в 2-х т. / Б. Салех, М. Тейх; пер. с англ. - Долгопрудный : Интеллект.Т.2. - 2012. - - 780 с. - ISBN 978-5-91559-135-5.
5. Коган Л.М. Полупроводниковые светоизлучающие диоды. М., 1983.
6. Дубовик А.С., Апенко М.И., Дурейко Г.В. и др.
7. Введение в Фурье-оптику / Дж. Гудмен; пер. с англ. – Москва: Мир -1970. – 363с.
8. Цветков В. А., Гребенкин М. Ф. Жидкие кристаллы в оптоэлектронике // Жидкие кристаллы / под ред. С. И. Жданова. — М.: Химия, 1979.
9. Клеман М., Лаврентович О. Д. Основы физики частично упорядоченных сред. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2007. — 680 с.

Модуль 1. Основные понятия оптоэлектроники.

Урок 1. Введение в оптоэлектронику

Урок 2. Характеристики светового излучения

Модуль 2. Источники излучения.

Урок 1. Тепловые источники и источники спонтанного излучения

Урок 2. Источники вынужденного излучения – лазеры

Модуль 3. Статические элементы оптических систем.

Урок 1. Линзы

Урок 2. Аберрации

Урок 3. Отражательные призмы

Урок 4. Дисперсионные и поляризационные призмы

Модуль 4. Пространственно-временные модуляторы света.

Урок 1. Жидкие кристаллы

Урок 2. Модуляторы света на жидких кристаллах

Урок 3. Микрозеркальные и акустооптические модуляторы света

Модуль 5. Представление аналогового сигнала в дискретной форме.

Урок 1. Растровые устройства в оптоэлектронике. Эффект наложения растров

Урок 2. Оцифровка аналогового сигнала. Теорема Уиттекера–Шеннона–Котельникова

В результате обучения по курсу студент будет:

Знать:

• основные свойства излучения оптического диапазона, обуславливающих высокое быстродействие, параллелизм, возможность создания массированных оперативно перестраиваемых связей, снижение энергопотребления и повышение надежности информационных систем;
• физические пределы электронных и оптических средств преобразования информации.
• основные виды источников оптического излучения, их характеристик и физических принципов их работы.
• основные виды и характеристик статических оптических элементов. Линзы и призмы.
• причины возникновения и методы борьбы с оптическими аберрациями.
• основные элементы оптических систем преобразования информации;
• назначение и общие характеристики пространственно-временных модуляторов света (ПВМС), физические методы модуляции света, используемые для создания ПВМС.
• базовые принципы дискретизации и квантования аналоговых сигналов;
• причины и проявления эффекта наложения растров, теорема Уиттекера–Шеннона–Котельникова.

Уметь:

• применять основы физической оптики, теории интерференции, дифракции, временной и пространственной когерентности
•  использовать знания о закономерностях распространения световых пучков в вакууме и сплошных средах, об оптических свойствах сплошных сред, открытых и волноводных резонаторов.

Владеть:

• навыками проведения основных расчётов при проектировании лазерных установок, а также контролировать их соответствие исходным требованиям; 
• навыками проведения анализа, расчет, проектирование и конструирование в соответствии с техническим заданием типовых систем, приборов, деталей и узлов на схемотехническом и элементном уровнях.

Знание основных свойств излучения оптического диапазона, обуславливающих высокое быстродействие, параллелизм, возможность создания массированных оперативно перестраиваемых связей, снижение энергопотребления и повышение надежности информационных систем; физические пределы электронных и оптических средств преобразования информации.
Знание основных видов источников оптического излучения, их характеристик и физических принципов их работы.
Знание основных видов и характеристик статических оптических элементов. Линзы и призмы. Причины возникновения и методы борьбы с оптическими аберрациями.
Знание основных элементов оптических систем преобразования информации; назначение и общие характеристики пространственно-временных модуляторов света (ПВМС), физические методы модуляции света, используемые для создания ПВМС.
Знание базовых принципов дискретизации и квантования аналоговых сигналов; причины и проявления эффекта наложения растров, теорема Уиттекера–Шеннона–Котельникова.

Умение применять основы физической оптики, теории интерференции, дифракции, временной и пространственной когерентности, использовать знания о закономерностях распространения световых пучков в вакууме и сплошных средах, об оптических свойствах сплошных сред, открытых и волноводных резонаторов.

Навык проводить основные расчёты при проектировании лазерных установок, а также контролировать их соответствие исходным требованиям;

Навык проводить анализ, расчет, проектирование и конструирование в соответствии с техническим заданием типовых систем, приборов, деталей и узлов на схемотехническом и элементном уровнях.