Современные оптические системы

Аннотация рабочей программы дисциплины
«СОВРЕМЕННЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ»
Направление подготовки: 011200 «Физика»
Профиль: «Оптика и лазерная физика»
Квалификация (степень) выпускника: Бакалавр
Форма обучения: Очная
Целью освоения дисциплины «Современные оптические системы» состоит в
изучении современных оптических систем, таких как автоматические цифровые
фотокамеры, монохромные и полноцветные лазерные принтеры, системы адаптивной
оптики, цифровые проекционные системы и т.д., особенностей их функционирования,
принципов конструирования и применения.
В современном мире оптические системы находят широкое применение в самых
различных областях науки и техники. В последнее десятилетие появились и получили
распространение принципиально новые оптические устройства. Например, в современной
компьютерной технике можно отметить устройства записи и хранения информации на
оптических дисках СD и DVD формата, лазерные печатающие устройства и
копировальный аппараты, сканеры для цифрового ввода изображений, мультимедийные
проекционные устройства. В течение нескольких последних лет массовое
распространение получила цифровая фотография, как профессиональная, так и
любительская. Значительные изменения коснулись практически всех областей прикладной
и технической оптики. Широкоформатная киносъемочная и кинопроекционная аппаратура
стремительно переходит с пленочной технологии на цифровую; в астрономической
технике все шире распространяются системы адаптивной оптики; в микроскопии получает
развитие техника ближнего поля, конфокальная и многомерная микроскопия открывают
новые возможности для исследователей в изучении структуры, динамики и оптических
свойств биологических объектов; интенсивно развивается медицинское оптическое
оборудование, в частности, эндоскопические приборы, автоматизированные системы
офтальмологической диагностики, аппараты для лазерной хирургии и терапии. Бурное
развитие современной оптической техники и технологии обусловлено прогрессом в
области нанотехнологии, микроэлектроники микромеханики и оптоэлектроники.
Содержание дисциплины «Современные оптические системы»:
1. Оптическое изображение и его представление в цифровой форме
2. Цифровая обработка изображений
3. Датчики изображения
4. Усилители оптического изображения
5. Современная цифровая фотография
6. Адаптивная оптика
7. Современная микроскопия
8. Оптическая микроманипуляция
9. Анемометрия по изображениям частиц
10. Лазерная печать
11. Лазерная обработка материалов
В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
- Знать: физические принципы формирования и преобразования оптического изображения
дифракционными,
линзовыми,
зеркальными,
волоконно-оптическими
и
комбинированными оптическими системами; фундаментальные основы оптикоэлектронной регистрации оптических изображений; методы цифровой обработки и
анализа оптических изображений; принцип действия и устройство основных оптических
приборов: фотографических объективов; телескопических систем; микроскопов и луп;
проекционных систем; новые физические принципы, лежащие в основе современных
оптических систем; основы теории автоматического управления оптическими системами в
части автоматической фокусировки, автоматической коррекции аберраций, вносимых
динамическими возмущениями атмосферы, автоматического управления системами
цифровой регистрации изображений; методы расчета оптических систем с
использованием современных систем автоматизированного проектирования.
- Уметь: излагать и критически анализировать основные положения теории оптических
систем; пользоваться методами теории оптических систем для анализа принципа действия
оптических приборов; оценивать качество изображения, получаемого при помощи
оптической системы; ориентироваться в современном рынке оптического оборудования;
грамотно оценивать необходимые технические требования к оптическому оборудованию,
необходимому для решения научно-исследовательских задач.
- Владеть: методами анализа и расчета оптических систем; методами регистрации и
цифровой обработки оптических изображений; современными методами оптических
измерений;
современными
методами
световой
микроскопии;
методами
экспериментальной работы с современными оптико-электронными приборами и
измерительными комплексами.