Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 10 зач. ед. (297 часов)
1 Цели и задачи изучения дисциплины
Знание основ современной физической оптики, а также актуальных в квантовой электронике вопросов на конкретных примерах наиболее прогрессивных технических решений, имеющих важные практические применения и не нашедших отражения в других курсах..
Знание возможностей и методов квантовой электроники, физических основ работы приборов квантовой электроники, их устройства, основных характеристик и параметров, областей применения, а также примеров их использования при решении конкретных задач измерительного и технологического характера.
2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина Б3.В.02 «Основы физической оптики» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла ФГОС ВПО по профилю «Физическая оптика и квантовая электроника» направления подготовки бакалавров «Техническая физика» и изучается в двух семестрах. Дисциплина опирается на знания, полученные при изучении предшествующих курсов «Физика», «Математика» и параллельно читаемые курсы «Квантовая механика», «Методы математической физики». Знания, умения и навыки, приобретенные в результате изучения дисциплины, закрепляются и углубляются в ходе изучения последующих специальных дисциплин Б3.В.06 «Специальные вопросы радиофизики» и Б3.В.07 «Специальные вопросы радиоэлектроники», а также необходимы для самостоятельной научно-исследовательской работы, для подготовки выпускной работы, для быстрой адаптации в первичной должности выпускника, работающего в области современных наукоемких технологий, и для его дальнейшего профессионального роста.
| № | Разделы дисциплины по РПД | Объем занятий, час | ||
| Л | ПЗ | СР | ||
| 1 | Интегральная и волоконная оптика | 10 | 5 | 5 |
| 2 | Оптические диэлектрические волноводы | 10 | 5 | 5 |
| 3 | Световолоконные устройства квантовой электроники | 6 | 4 | 6 |
| 4 | Энергетические спектры парамагнитных ионов и теория кристаллического поля | 6 | 2 | 4 |
| 5 | Оптические фильтры (резонаторы Фабри -Перо, голографические фильтры | 6 | 3 | 2 |
| 6 | Теория диэлектрических оптических волноводов | 6 | 3 | 2 |
| 7 | Решение уравнений Максвелла для плоских волноводов | 8 | 4 | 2 |
| 8 | Понятие о модах. | 6 | 4 | 4 |
| 9 | Критерии волновода. | 6 | 2 | 3 |
| 10 | Качественная интерпретация возникновения и основных свойств мод в оптических волноводах. | 6 | 3 | 3 |
| 11 | Теория круглых оптических волноводов. | 6 | 3 | 3 |
| 12 | Модовая структура | 4 | 2 | 2 |
| 13 | Фундаментальная мода. Одномодовые и многомодовые оптические волокна. | 6 | 3 | 2 |
| 14 | Геометрическое приближение, понятие Эйконала | 6 | 3 | 3 |
| 15 | Фазовые и групповые скорости . Дисперсия групповых скоростей | 6 | 3 | 5 |
| 16 | Природа оптических потерь в волноводах | 6 | 3 | 7 |
| 17 | Общие принципы нелинейной оптики | 6 | 3 | 6 |
| 18 | Эффект Керра. Оптические солитоны | 6 | 3 | 7 |
| 19 | Вынужденное рассеяние света ( комбинационное рассеяние, вынужденное рассеяние Мандельштама -Бриллюэна | 6 | 3 | 5 |
| 20 | Теория кристаллического поля. Энергетический спектр ионов редких земель | 6 | 3 | 5 |
| 21 | Оптические волокна , допированные ионами редких земель | 6 | 3 | 3 |
| 22 | Применения оптических волокон | 6 | 3 | 3 |
| Общая трудоемкость 297 час. | 140 | 70 | 87 | |
В результате изучения дисциплины студенты должны:
Знать:
- аспекты научных исследований и практической инженерной работы в таких областях техники как волокоонооптические системы связи , лазерная физика и техника, метрология , оптическое приборостроение и др.
Уметь:
- выполнять количественные оценки в практической инженерной работе в области квантовой электроники и физической оптики
Владеть:
- навыками для выполнения научных исследований и практической инженерной работы в таких областях техники как волокоонооптические системы связи , лазерная физика и техника, метрология , оптическое приборостроение и др.
Иметь представление:
- об аналитических, численных и экспериментальных исследованиях в области физической оптики и квантовой электроники
.
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
| Виды занятий и формы контроля | Объем по семестрам | |
| 5-й сем. | 6-й сем. | |
| Лекции (Л), час/нед. | 4 | 4 |
| Практические занятия (ПЗ), час/нед. | 2 | 2 |
| Самостоятельная работа (СР), час.нед. | 2 | 3 |
| Курсовые работы, шт. | - | 1 |
| Экзамены, (Э), шт. | 1 | 1 |
| Общая трудоемкость дисциплины составляет по РПД 297 часов. | ||
1.3.03 Дисциплина Б3.В.03 «Квантовая радиофизика»
Общая трудоёмкость изучения дисциплины составляет 13 зач. ед. (360 часов)
1. Цели и задачи изучения дисциплины
Целью преподавания дисциплины является подготовка высококвалифицированных специалистов, способных на основе полученных знаний к активной работе в области современной телекоммуникации как в научно-исследовательских учреждениях, так и в условиях промышленного производства. В результате изучения дисциплины студенты должны:
2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина Б3.В.03 «Физика электронных и ионных процессов» является дисциплиной вариативной части профессионального цикла ФГОС ВПО по профилю «Физическая оптика и квантовая электроника» направления подготовки бакалавров «Техническая физика» и изучается в двух семестрах. Дисциплина опирается на знания, полученные при изучении предшествующих курсов «Физика», «Математика» и параллельно читаемые курсы «Квантовая механика», «Методы математической физики». Знания, умения и навыки, приобретенные в результате изучения дисциплины, закрепляются и углубляются в ходе изучения последующих специальных дисциплин Б3.В.06 «Специальные вопросы радиофизики» и Б3.В.07 «Специальные вопросы радиоэлектроники», а также необходимы для самостоятельной научно-исследовательской работы, для подготовки выпускной работы, для быстрой адаптации в первичной должности выпускника, работающего в области современных наукоемких технологий, и для его дальнейшего профессионального роста.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
| Разделы дисциплины по ППД | Объем занятий, ч. | ||
| Л | ЛЗ | С | |
| Стационарные состояния атомов. Векторная модель атома. | 4 | 1 | 4 |
| Стандартная символика энергетических состояний атомов | 8 | 3 | 6 |
| Тонкая и сверхтонкая структура уровней энергии | 2 | 1 | 2 |
| Уровни энергии, обусловленные помещением атомов в магнитное и электрическое поле. | 4 | 2 | 4 |
| Поглощение и усиление электромагнитного излучения веществом | 8 | 2 | 7 |
| Инверсия населенностей. Отрицательная температура. | 2 | 0 | 2 |
| Магнитный резонанс на пучках атомов и молекул и в конденсированных средах | 8 | 2 | 10 |
| Электронный парамагнитный резонанс | 2 | 0 | 2 |
| Метод двойного радиооптического резонанса | 2 | 0 | 2 |
| Квантовые генераторы и усилители радиодиапазона | 2 | 2 | 2 |
| Квантовые парамагнитные усилители | 2 | 2 | 4 |
| Принцип действия оптических квантовых генераторов (лазеров). | 8 | 3 | 8 |
| Лазеры на рубине. Лазеры на стекле, активированном неодимом. | 2 | 0 | 1 |
| Лазеры на твердом теле | 54 | 18 | 36 |
| Газовые лазеры | 15 | 18 | 25 |
| Полупроводниковый лазер | 16 | 18 | 25 |
| Жидкостные лазеры | 5 | 0 | 4 |
| Общая трудоемкость 360 час | 144 | 72 | 144 |
В результате изучения дисциплины студенты должны: