Програма навчальної дисципліни підготовки магістр



Скачати 102,18 Kb.
Дата конвертації28.04.2018
Розмір102,18 Kb.
#19316
ТипПрограма

Міністерство освіти і науки України

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ ім. Ігоря Сікорського»

приладобудівний факультет
ЗАТВЕРДЖУЮ

Декан
приладобудівного факультету

(назва інституту/факультету)

_________ Г.С. Тимчик

(підпис) (ініціали, прізвище)

«____»___________ 20__ р.


Фотоніка

(назва навчальної дисципліни)


ПРОГРАМА

навчальної дисципліни
підготовки магістр

(назва освітньо-кваліфікаційного рівня)



галузь знань 15, Автоматизація та приладобудування

(шифр і назва)



спеціальності 152, Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка

(шифр і назва)



спеціалізації Фотоніка та оптоінформатика

(назва)


Ухвалено методичною комісією

приладобудівного факультету

(назва інституту/факультету)

Протокол №5/17 від 22.06.2017

Голова методичної комісії

_________ М.В. Філіппова

(підпис) (ініціали, прізвище)

«____»___________ 20__ р.


Київ – 2017 р.

РОЗРОБНИКИ ПРОГРАМИ:




Асистент, к.т.н. Сірий Євгеній Анатолійович

(посада, науковий ступінь, вчене звання, прізвище, ім’я, по батькові)



__________

(підпис)


____________________________________________________________

(посада, науковий ступінь, вчене звання, прізвище, ім’я, по батькові)



__________

(підпис)


____________________________________________________________

(посада, науковий ступінь, вчене звання, прізвище, ім’я, по батькові)



__________

(підпис)


Програму затверджено на засіданні

кафедри оптичних та оптико-електронних приладів

(повна назва кафедри)

Протокол від 31.05.2017 року № 17
Завідувач кафедри

_________ В.Г. Колобродов

(підпис) (ініціали, прізвище)

«___»_______________20__ р.

Ó НТУУ «КПІ», 2017рік

Вступ


Програму навчальних дисципліни Фотоніка-1. Теоретичні основи фотоніки , та Фотоніка-2. Технічна фотоніка

(назва назва навчальної дисципліни)

складено відповідно до освітньо-професійної програми підготовки магістр спеціальності 152, Метрологія та інформаційно-

(назва ОКР)



вимірювальна техніка___________________________________________

(код і назва напряму (спеціальності))

Навчальна дисципліна належить до циклу професійної та практичної підготовки

Предметом навчальної дисципліни є методи розрахунку та проектування фотонних оптичних систем, їх схемотехнічні рішення та особливості конструювання.

Міждисциплінарні зв’язки. Дисципліна продовжує і узагальнює одержання студентами взаємозв'язаних знань в галузях фізико-математичних та прикладних інженерних наук.
1. Мета та завдання кредитного модуля

1.1. Мета навчальної дисципліни.

Метою навчальної дисципліни є формування у студентів наступних здатностей (компетенцій), знань, умінь і навичок для здійснення професійної діяльності за обраною спеціальністю:


  • ознайомлення з сучасними тенденціями розвитку фотоніки;

  • ознайомлення з методами проектування фотонних систем і приладів;

  • розрахунок та конструювання дослідницької апаратури;

  • проведення наукових досліджень.

1.2. Основні завдання кредитного модуля.

Згідно з вимогами програми навчальної дисципліни студенти після засвоєння кредитного модуля мають продемонструвати такі результати навчання:



знання:знання про фізичні засади прийому й обробки фотонних сигналів;___________________________________________________________

знання про методи спектрального аналізу лінійних оптичних систем;_______

уміння:уміння застосовувати отримані знання під час схемотехнічного обґрунтування та проектування фотонних приладів;______________________

уміння оцінювати основні технічні параметри фотонних приладів._________

досвідстворювати необхідні функціональні та оптичні схеми фотонних приладів;

знаходити вихідні характеристики фотонних приладів;___________________

обирати конструктивні параметри і оцінювати потенційні можливості фотонних приладів;

користуватися спеціальною технічною літературою та прикладними програмами.

2. Структура навчальної дисципліни

Навчальна дисципліна не поділяється на кредитні модулі.

Рекомендований розподіл навчального часу


Форма навчання

Кредитні модулі

Всього

Розподіл навчального часу за видами занять

Семестрова атестація

кредитів

годин

Лекції

Практичні

Лабораторні роботи

СРС

1-ий семестр

Денна

Всього

5

150

54

18

-

78

екзамен письмовий

2-ий семестр

Денна

Всього

2,5

75

18

18

-

39

Диф.залік

письмовий




3. Зміст навчальної дисципліни

ВСТУП. Коротка інформація відносно структури, обсягу і змісту лекційного курсу та дисципліни. Практичні заняття. Організаційні питання. Рейтингова система оцінювання студентів. Зміст домашніх завдань і порядок їх зарахування.



РОЗДІЛ 1. Загальні відомості про фотоніку. Історія виникнення і розвитку фотоніки. Класичне визначення фотоніки і характерні її ознаки. Науково-технічні напрямки, які охоплює фотоніка. Актуальність фотоніки, теперішній рівень її розвитку і сфера застосувань. Фотонні системи і прилади та їх класифікація. Розділ фотоніки, який переважно розглядається в цій дисципліні. Структура фотонних систем. Головні елементи. Приклади типових фотонних систем. Сутність спектрального аналізу фотонної системи.

РОЗДІЛ 2. Теоретичні основи фотонних систем. Класифікація сигналів і засоби їх описання. Детерміновані одномірні і двомірні сигнали. Поняття системи і взаємодія системи з сигналом. Електричні і оптичні сигнали. Періодичні сигнали у дійсній і комплексній формі запису. Гармонічний сигнал. Випадкові сигнали. Тригонометрична і комплексна форма запису ряду Фур’є. Спектр періодичної функції. Приклад застосування теорії Фур’є до періодичного сигналу. Пряме і обернене перетворення Фур’є. Суцільний спектр. Спектри парних і не парних функцій. Графічна інтерпретація спектру і його фізичний сенс. Зв’язок між спектрами одного імпульсу і періодичної послідовності таких же імпульсів. Спектри типових сигналів. Двомірні детерміновані сигнали і математичні форми їх представлення. Просторова гармоніка, її параметри і ортогональні компоненти. Оптичні аналоги просторової гармоніки. Двомірний ряд і інтеграл Фур’є. Cпектр перетину двомірної функції. Інтегральні перетворення двомірних функцій у полярних коордінатах. Інтегральні перетворення Ганкеля і Фур’є-Беселя. Спектр круглого отвору. Теореми запізнення, масштабу. Спектр суми і транспозиція спектра. Теорема Парсеваля. Спектри добутку, похідної і інтегралу. Спектр усіченої функції. Модуляція сигналів і відповідні зміни в їх спектрах. Сигнали з обмеженим спектром. Теорема Котєльнікова. Приклади ефективності застосування теорем. Математичний запис інтегралів суперпозиції, згортки і кореляції. Особливості означених інтегралів. Геометрична і фізична інтерпретація. Фур’є- перетворення згортки і кореляції. Двомірні інтеграли згортки і кореляції і відповідні двомірні спектри. Фільтруюча властивість δ-функції. Згортка і кореляція і їх спектри у полярній системі координат. Випадкові процеси. Закон розподілу ймовірностей випадкових функцій. Математичне очікування, дисперсія і кореляційна функція випадкового процесу. Стаціонарний випадковий процес і його статистичні характеристики. Ергодичний випадковий процес. Теорема Вінера-Хінчина. Поняття спектральної щільності дисперсії. Енергетичний спектр випадкового процесу. Білий і забарвлений шуми. Типові випадкові процеси та їх спектри. Випадкові поля. Опис випадкових полів в межах кореляційної теорії. Ізотропні поля та їхні статистичні характеристики. Лінійна фотонна система. Теоретичні засади одномірної лінійної системи. Імпульсний відгук і передаточна функція системи. Перехідна характеристика. Визначення вихідного сигналу в часовому і спектральному просторі. Послідовні лінійні системи. Проходження випадкового сигналу крізь систему. Кореляційна функція і енергетичний спектр на виході системи. Математична модель оптичного каналу. Види оптичної обробки інформації. Просторово-частотний і просторовий методи розрахунку фото сигналу. Вхідні детерміновані і випадкові оптичні сигнали. Методи їх математичного представлення в просторових і просторово-частотних координатах. Оптична система як просторовий фільтр низьких частот. Функція розсіювання точки, лінії, прикордонна функція. Оптична передаточна функція, частотно-контрастна характеристика. Функція передачі контрасту. Низькочастотна фільтрація оптичною системою фонів. Когерентність випадкових процесів. Часова та просторова когерентність. Часткова когерентність. Специфічні особливості лазерного випромінювання.

РОЗДІЛ 3. Технічна фотоніка. Спостереження за допомогою випромінювання. Одночасні спостереження. Інформативність спостереження. Точність та надійність спостереження. Спостереження при інтерферометрії та мікроскопії. Принцип невизначеності при спостереженні. Фазове детектування. Просторове гетеродинування в оптиці. Багатоканальна узгоджена фільтрація. Структура світловоду. Принцип перетворення мод за допомогою магнітооптичного ефекту. Характеристики експериментальних пристроїв. Теорема Ліувілля. Об’єм фазового простору та кількість мод. Узгодження світло діода з багатомодовим волокном. Одномодове узгодження. Основні вимоги до матеріалів. Затухання світлового потоку. Порівняння експериментальних даних. Діагностичні алгоритми. Голографічні методи діагностики. Експериментальна реалізація. Побудова зображення по функції когерентності. Перетворення когерентності при спостереженні крізь розсіювальне середовище. Перетворення когерентності при обробці інформації. Оптичний просторовий канал. Пропускна здатність фотонного каналу. Оптимальний розподіл потужності сигналу. Дифракційна ефективність та чутливість до запису. Голографічні запам’ятовуючі пристрої. Оптична пам’ять на основі шаруватої структури. Ідеальне запам’ятовуюче середовище. Галоїдосрібні емульсії та фоторезисти. Термомагнітні матеріали. Аморфні напівпровідники. Структура сегнетоелектрик-напівпровідник. Фотохромні матеріали. Фоторефракція. Багатофотонне поглинання.


4. Рекомендований перелік практичних робіт

Практичні роботи проводяться з метою поглиблення теоретичних знань та отримання навичок типових радіометричних вимірювань. Задачі, які винесені на практичні заняття, охоплюють основні розділи дисципліни.


Перелік тем практичних робіт

№1. Тема: Оптичні та електричні сигнали. Часова та просторова гармоніки.

№2 Тема: Ряд і інтегральні перетворювання Фур’є.

№3. Тема: Електронна лінійна система.


5. Рекомендована література

  1. Мирошников М. М. Теоретические основы оптико-электронных приборов: Учебн. пособие для приборостроительных вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. – 696 с., ил.

  2. Якушенков Ю. Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов: Учебник для студентов приборостроительных специальностей вузов. – 4-е изд., перераб. и доп.– М.: Логос, 1999. – 480 с., ил.

  3. Photonics signal processing. Techniques and applications / ed. Brian J. Thompson. –New York: University of Rochester – Taylor Francis Inc, United States. – 2008. – 376 p.

  4. Салех Б. Оптика и фотоника. Принципы и применения / Б. Салех, М. Тейх; пер. с англ. В.Л. Дербова. Т. 1. – Долгопрудный.: «Интелект», 2012. – 760 с.

  5. Салех Б. Оптика и фотоника. Принципы и применения / Б. Салех, М. Тейх; пер. с англ. В.Л. Дербова. Т. 2. – Долгопрудный.: «Интелект», 2012. – 784 с.



11.2. Допоміжна

  1. Photonics and Lasers An Introduction / Richard S. Quimby. – New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. – 2006. – 536 p.

  2. Advanced photonic sciences / ed. Mohamed Fadhali. Janeza Trdine: Rijeka. – 2012. – 374 p.

  3. Методы компьютерной оптики / под ред. В. А. Сойфера – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 688 с.

  4. Цифровая обработка сигналов/А. Б. Сергиенко – СПб.: Питер.2003. – 608 с.: ил.

  5. Когерентная фотоника / Ларкин А.И., Юу Ф.Т.С. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2010. – 319 с.


6. Засоби діагностики успішності навчання

У якості засобів діагностики успішності навчання з професійної та практичної підготовки «Фотоніка» рекомендуються складання підсумкового письмового екзамену (Додаток 1).


7. Методичні рекомендації

При складанні робочих навчальних програм з дисципліни повинні бути враховані відмінності та специфіка окремих спеціальностей, а також особливості діяльності майбутнього фахівця. При розробці робочої навчальної програми змістовна частина навчальної програми може корегуватися шляхом виключення і скорочення або включення, розширення та конкретизації окремих пунктів і питань у відповідності зі специфікою спеціальності майбутнього фахівця, типовими завданнями його професійної діяльності. Остаточні обсяги вивчення окремих тем дисципліни «Фотоніка», а також розподіл навчального часу за видами занять визначаються робочими навчальними планам



Оцінка якості засвоєння навчальної програми з дисципліни «Фотоніка» включає поточний контроль успішності студентів та складання підсумкового заліку та здійснюється у відповідності до Положення про РСО, яке встановлює особливості рейтингу з урахуванням змістовної специфіки і розподілу навчального часу за видами занять. РСО ухвалюється на засіданні кафедри оптичних та оптико-електронних приладів і додається до робочої навчальної програми.

Умови реалізації навчальної програми

Кафедра оптичних та оптико-електронних приладів розробляє та затверджує уточнені навчальні (за потребою) та робочі програми дисципліни «Фотоніка», методичне забезпечення окремих занять та самостійної роботи студентів та затверджує їх на засіданні кафедри і метод комісії ПБФ (за потребою).
Каталог: downloads
downloads -> «Це склад книжок» так скептик говорив, «Це храм душі» естет йому відмовив, Тут джерело всіх радощів земних, І їх дарують нам без цінним словом…»
downloads -> Для вчителів зарубіжної літератури
downloads -> Методичні рекомендації щодо викладання світової літератури в загальноосвітніх навчальних закладах у 2013-2014 навчальному році // Зарубіжна літератури в школах України. 2013. №7-8
downloads -> Талант людини це божий дар
downloads -> Василь Стус постать,що єднає
downloads -> Антон павлович чехов
downloads -> Остап Вишня. Трагічна доля українського гумориста. Моя автобіографія
downloads -> Урок 1 т ема. Вступ. Роль художньої літератури у формуванні життєвих цінностей людини

Скачати 102,18 Kb.

Поділіться з Вашими друзьями:

Схожі:

Програма навчальної дисципліни підготовки магістр iconПрограма навчальної дисципліни емпіричні контент-аналітичні дослідження для студентів напряму підготовки "Магістр"

Програма навчальної дисципліни підготовки магістр iconПрограма нормативної навчальної дисципліни підготовки бакалаврів
Навчальна програма навчальної дисципліни «Зарубіжна історіографія» для студентів за напрямом підготовки
Програма навчальної дисципліни підготовки магістр iconРобоча програма навчальної дисципліни «канонічне право»
Робоча програма з «Канонічного права» для студентів з напряму підготовки 030401 Правознавство, освітньо-кваліфікаційний рівень «Магістр»...
Програма навчальної дисципліни підготовки магістр iconРобоча програма навчальної дисципліни соціологія праці ( назва навчальної дисципліни) рівень вищої освіти
Підпис голови нмк (для дисциплін загальної підготовки та дисциплін професійної підготовки за спеціальністю) або завідувача випускової...
Програма навчальної дисципліни підготовки магістр iconРобоча програма навчальної дисципліни основи демографії ( назва навчальної дисципліни) рівень вищої освіти
Підпис голови нмк (для дисциплін загальної підготовки та дисциплін професійної підготовки за спеціальністю) або завідувача випускової...
Програма навчальної дисципліни підготовки магістр iconРобоча програма навчальної дисципліни історія філософії 19-20 ст
Робоча програма навчальної дисципліни для студентів 4 курсу філософського факультету, які навчаються за напрямом підготовки 020301...
Програма навчальної дисципліни підготовки магістр iconРобоча програма навчальної дисципліни паблік рілейшнз (назва навчальної дисципліни) напрям підготовки 030507
Розробники: Буряк Р.І. д е н., доцент, професор кафедри маркетингу та міжнародної торгівлі
Програма навчальної дисципліни підготовки магістр iconРобоча програма навчальної дисципліни вв. 03 – Біогеографія
Робоча програма навчальної дисципліни «Біогеографія» для студентів за напрямом підготовки 040106 «Екологія, охорона навколишнього...
Програма навчальної дисципліни підготовки магістр iconПрограма вибіркової навчальної дисципліни підготовки бакалавра
Предметом вивчення навчальної дисципліни є сфера феноменів релігійного життя, її диференціація, різноманітні класифікації релігійних...
Програма навчальної дисципліни підготовки магістр iconРобоча програма навчальної дисципліни історія англійської літератури ХХ століття напрям підготовки 020303
Робоча програма нормативної навчальної дисципліни «Історія англійської літератури ХХ століття» для студентів за напрямом підготовки...




База даних захищена авторським правом ©biog.in.ua 2022
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка