Название работы	Кол-во страниц	Размер
Рабочая учебная программа По дисциплине: Проектирование и архитектура...	1	155.26kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Магнитная гидродинамика...	1	166.5kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Термодинамика конденсированного...	1	191.17kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Экспериментальная магнитная...	1	176.69kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Современные проблемы теплофизики...	1	165.43kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Теоретические и технические...	1	170.88kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Теория оптимального управления...	1	44.52kb.
Рабочая учебная программа По дисциплине: Имитационное моделирование...	1	110.34kb.
Рабочая учебная программа по дисциплине: Функциональный анализ по...	1	251.85kb.
Рабочая учебная программа По дисциплине: Избранные главы теории вероятностей...	1	145.3kb.
Рабочая учебная программа По дисциплине: Теоретические основы беспроводной...	1	185.69kb.
Улучшение параметров сверхвысокочастотных устройств с протяженными...	1	295.56kb.
Викторина для любознательных: «Занимательная биология»	1	9.92kb.

Министерство образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Московский физико-технический институт (государственный университет)»
кафедра «Радиоэлектроники и прикладной информатики» ФРТК
«УТВЕРЖДАЮ»

Проректор по учебной работе
_ О.А. Горшков

«____»______________ 2012 г.

ОБЪЁМ УЧЕБНОЙ НАГРУЗКИ И ВИДЫ ОТЧЁТНОСТИ.

Вариативная часть, в т.ч. :	2 зач. ед.
Лекции	32 часа
Практические занятия	нет
Лабораторные работы	нет
Индивидуальные занятия с преподавателем	нет
Самостоятельные занятия	32 часа
Итоговая аттестация	Диф.зачет , 2 семестр
ВСЕГО	2 зач. ед. 64 часа

1. 
   ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
   

Цель курса – Целью курса является ознакомление с физическими основами и применением современными оптических информационных технологий.

.

Задачами данного курса являются:

• 
  освоение студентами базовых знаний в области взаимодействия излучения с веществом;
  
• 
  приобретение теоретических знаний в области оптических информационных технологий;
  
• 
  оказание консультаций и помощи студентам в проведении собственных теоретических и прикладных исследований в области оптических информационных технологий;
  

2. 
   Место дисциплины в структуре МАГИСТРАТУРЫ
   

Дисциплина «Оптические информационные технологии» включает в себя разделы, которые могут быть отнесены к вариативной части цикла М.1 УЦ ООП.

Дисциплина «Оптические информационные технологии» базируется на дисциплинах цикла Б.2 курса 3-4 базовой и вариативных частях.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
Освоение дисциплины «Оптические информационные технологии» направлено на формирование следующих общекультурных и общепрофессиональных интегральных компетенций бакалавра:

а) общекультурные (ОК):

• 
  способность анализировать научные проблемы и физические процессы, использовать на практике фундаментальные знания, полученные в области естественных и гуманитарных наук (ОК-1);
  
• 
  способность осваивать новые проблематику, терминологию, методологию и овладевать научными знаниями, владеть навыками самостоятельного обучения (ОК-2);
  
• 
  способность логически точно, аргументировано и ясно формулировать свою точку зрения, владеть навыками научной и общекультурной дискуссией (ОК-3);
  
• 
  готовность к творческому взаимодействию с коллегами по работе и научным коллективом, способность и умение выстраивать межличностное взаимодействие, соблюдая уважение к товарищам и проявляя терпимость к иным точкам зрения (ОК-4);
  

б) профессиональные (ПК):

• 
  способность применять в своей профессиональной деятельности знания, полученные в области физических и математических дисциплин, включая дисциплины: общая физика, теоретическая физика, электродинамика, квантовая механика, статистическая физика, высшая математика (ПК-1);
  
• 
  способность применять различные методы физических исследований в избранной предметной области: экспериментальные методы, статистические методы обработки экспериментальных данных, вычислительные методы, методы математического и компьютерного моделирования объектов и процессов (ПК-2);
  
• 
  способность понимать сущность задач, поставленных в ходе профессиональной деятельности, использовать соответствующий физико-математический аппарат для их описания и решения (ПК-3);
  
• 
  способность использовать знания в области физических и математических дисциплин для дальнейшего освоения дисциплин в соответствии с профилем подготовки (ПК-4);
  
• 
  способность работать с современным программным обеспечением, приборами и установками в избранной области (ПК-5);
  
• 
  способность представлять результаты собственной деятельности с использованием современных средств, ориентируясь на потребности аудитории, в том числе в форме отчетов, презентаций, докладов (ПК-6);
  
• 
  готовность работать с исследовательским оборудованием, приборами и установками в избранной предметной области (ПК-7);
  

3. 
   конкретные Знания, умения и навыки, формируемые в результате освоения дисциплины
   

В результате освоения дисциплины «Оптические информационные технологии» обучающийся должен:

1. 
   Знать:
   

• 
  Основные типы оптических информационных технологий (ОИТ);
  

• 
  физические основы ОИТ;
  

• 
  технические способы создания различных типов ОИТ;
  
• 
  особенности и специфические черты ОИТ,
  
• 
  области практического использования ОИТ
  

2.Уметь:

• 
  пользоваться своими знаниями для решения фундаментальных и прикладных задач и технологических задач;
  
• 
  оценивать применимость различных типов ОИТ для решения конкретных задач;
  
• 
  определять типы оптоволоконных датчиков для различных информационных систем;
  
• 
  делать качественные выводы при переходе к предельным условиям в изучаемых проблемах;
  
• 
  осваивать новые предметные области, теоретические подходы и экспериментальные методики;
  

1. 
   Владеть:
   

• 
  основными методами электродинамики сплошных сред;
  
• 
  способами описания распространения электромагнитных волн в различных средах;
  
• 
  навыками освоения большого объема информации;
  
• 
  навыками самостоятельной работы и использования информации из баз знаний в Интернет;
  
• 
  практикой исследования и решения теоретических и прикладных задач;
  

4. 
   Структура и содержание дисциплины
   
   0. 
      Структура дисциплины
      

Перечень разделов дисциплины и распределение времени по темам

№ темы и название	Количество часов
1. Физические основы оптических ИТ	12
2. Лазерные ИТ	12
3. Оптоволоконные ИТ	16
4. Плазмонные ИТ.	12
5. ИТ на основе метаматериалов	12
ВСЕГО (зач. ед.(часов))	2 зач. ед. (64 часа)

Вид занятий

ЛЕКЦИИ:

№ п.п.	Темы	Количество часов
1	Взаимодействие излучения с атомами	2
2	Электромагнитное излучение в сплошной среде	2
3	Электромагнитное излучение в структурированном веществе	2
4	Лазерная дальнометрия и гироскопия	2
5	Сенсоры на основе рассеяния лазерного излучения	2
6	Когерентные ЛИТ и ЛИТ в медицине	2
7	Распространение электромагнитных волн в диэлектрических волноводах и коммуникационные ИТ	4
8	Оптоволоконные датчики и сенсорные системы на оптоволокне: построение и использование	6
9	Поверхностные плазмоны и поверхностно-усиленные электромагнитные процессы, сенсоры на ПВ и спектроскопия ПУРС	6
10	Электромагнитные метаматериалы: теория и применение в ИТ	4
ВСЕГО ( зач. ед.(часов))		32 час (1 зач.ед.)

ВИДЫ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

№ п.п.	Темы	Количество часов
1.	изучение теоретического курса – выполняется самостоятельно каждым студентом по итогам каждой из лекций, результаты контролируются преподавателем на лекционных занятиях, используются конспект лекций, учебники, рекомендуемые данной программой, методические пособия.	32
ВСЕГО (часов)		32

0. 
   СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
   

№ п/п	Название модулей	Разделы и темы лекционных занятий	Содержание	Объем
				Аудиторная работа (зачетные единицы/часы)	Самостоятельная работа (зачетные единицы/часы)
1	I Физические основы ОИТ	Взаимодействие излучения с атомами; ЭМ в сплошной среде: ЭМ в структурированном веществе	Основные фотопроцессы на атомах: возбуждение, фотоионизация, рассеяние, фоторекомбинация. Макроскопические уравнения Максвелла, поляризация и намагниченность среды, комплексный показатель преломления вещества и особенности распространения излучения в различных средах.	6	6
2	II Лазерные ИТ.	Лазерные дальнометрия и гироскопия	Физические принципы и реализация лазерных дальнометрии и гироскопии. Эффект Саньяка. Лазерные гироскопы и лидары.	6	6
3	III Оптоволоконные ИТ	Распространение ЭМВ в оптоволокне, коммуникационные ИТ; оптоволоконные датчики и системы	Особенности распространения ЭМВ в диэлектрических волноводах. Различные виды мод. Дисперсия. Окна прозрачности телекоммуникационного волокна. Типы оптоволоконных датчиков.	8	8
4	IV Плазмонные ИТ	Поверхностные плазмоны и поверхностно-усиленные электромагнитные процессы; сенсоры на поверхностных плазмонах и ПУРС	Усиление электрон-фотонного взаимодействия в фотовольтаических приборах за счет плазмонного резонанса. Использование поверхностных плазмонов для генерации высоких гармоник лазерного излучения. Рамановская спектроскопия с участием поверхностных плазмонов. Биомедицинские применения Поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии. Спазеры	6	6
5	V	ИТ на основе метаматериалов	Особенности электромагнитных процессов в метаматериалах. Отрицательное преломление, «левые» среды, линза Веселаго. Принципы изготовления оптических метаматериалов. Применение метаматериалов в информационных технологиях	6	6

5. 
   Образовательные технологии
   

№ п/п	Вид занятия	Форма проведения занятий	Цель
1	лекция	изложение теоретического материала	получение теоретических знаний по дисциплине
2	лекция	изложение теоретического материала с помощью презентаций	повышение степени понимания материала
3	лекция	решение задач по заданию (индивидуальному где требуется) преподавателя– решаются задачи, выданные преподавателем по итогам лекционных занятий и сдаются в конце семестра, используются конспект (электронный) лекций, учебники, рекомендуемые данной программой, а также учебно-методические пособия	осознание связей между теорией и практикой, а также взаимозависимостей разных дисциплин
4	самостоятельная работа студента	подготовка к зачету	повышение степени понимания материала

6. 
   Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
   

Контрольно-измерительные материалы

Перечень контрольных вопросов для сдачи экзамена в 2-ом семестре.
Контрольные вопросы

1. 
   Физический смысл и описание основных атомных фотопроцессов
   
2. 
   Уравнения Максвелла в среде. Поляризация и намагниченность вещества.
   
3. 
   Распространение электромагнитных волн в веществе, комплексный коэффициент преломления. Фазовая и групповая скорость.
   
4. 
   Распространение ЭМВ в искусственных структурах.
   
5. 
   Специфические черты лазерного излучения и их физическая основа
   
6. 
   Лидары: принцип действия и применения..
   
7. 
   Эффект Саньяка.
   
8. 
   Основные черты лазерной гироскопии.
   
9. 
   Моды электромагнитного поля в оптоволокне.
   
10. 
    Основные свойства и параметры телекоммуникационного оптоволокна.
    
11. 
    Оптоволоконные датчики: схемы построения и использование.
    
12. 
    Эванесцентные электромагнитные волны и фотонный туннельный микроскоп.
    
13. 
    Оптоволоконные информационные системы: составные части и принципы построения.
    
14. 
    Поверхностные плазмоны: физический смысл и закон дисперсии.
    
15. 
    Металлические наночастицы как оптические датчики параметров окружающей среды.
    
16. 
    Поверхностно-усиленные оптические явления и их использование.
    
17. 
    Поверхностно-усиленная рамановская спектроскопия и ее применение в информационных системах.
    
18. 
    Концепция освоения углеводородов на шельфе с использованием оптических информационных технологий.
    
19. 
    Оптические метаматериалы и отрицательное преломление. Линза Веселаго.
    
20. 
    Перспективы использования метаматериалов в оптических информационных технологиях.
    

7. 
   Материально-техническое обеспечение дисциплины
   
   0. 
      Необходимое оборудование для лекций и практических занятий: компьютер и проектор
      
   1. 
      Необходимое программное обеспечение: MS Office Power Point.
      

8. 
   Наименование возможных тем курсовых работ –учебным планом не предусмотрены
   
9. 
   ТЕМАТИКА И ФОРМЫ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ РАБОТЫ –учебным планом не предусмотрены
   
10. 
    ТЕМАТИКА ИТОГОВЫХ РАБОТ –учебным планом не предусмотрены
    
11. 
    Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
    

Основная литература

1. 
   В.А.Астапенко Взаимодействие излучения с атомами и наночастицами. Долгопрудный: Интеллект 2010, 492 с.
   
2. 
   В.А.Астапенко. Наноплазмоника и метаматериалы Учебное пособие. Изд. МФТИ, Москва, 2011 г., 179 с.
   
3. 
   В.А.Астапенко Электромагнитные процессы в среде, наноплазмоника и метаматериалы. Долгопрудный: Интеллект 2012, 583 с.
   

дополнительная литература

1. 
   Л. Новотный, Б. Хехт Основы нанооптики. Москва, Физматлит 2009, 482 с.