АННОТАЦИЯ К РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ «Оптоэлектронные и квантовые приборы и устройства» Рекомендуется для направления подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» по профилю «Оптические системы и сети связи» Квалификации (степени) выпускника бакалавр Цель и задачи дисциплины Целью преподавания дисциплины является обеспечение подготовки студентов в области «Физических основ квантовой электроники» и развивающихся на этой основе приборов и устройств оптического диапазона, а также элементной базы систем оптической связи. Основной задачей дисциплины является изучение принципов действия, характеристик, параметров и особенностей устройства важнейших узлов и элементов, используемых в оптических системах и сетях связи. К их числу относятся квантовые генераторы и усилители, оптические модуляторы и дефлекторы, фотодиоды и фото-приемные устройства, приборы, основанные на использовании нелинейной и интегральной оптики, голографии, оптикоэлектронные системы управления пространственным и временным спектром излучения квантовых приборов. Место дисциплины в структуре образовательной программы Дисциплина «Оптоэлектронные и квантовые приборы и устройства» относится к вариативной части профессионального цикла. Требования к результатам освоения дисциплины В результате освоения дисциплины студент должен обладать следующими профессиональными компетенциями: - использует основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применяет методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-9); - имеет навыки самостоятельной работы на компьютере и в компьютерных сетях; готов и способен к компьютерному моделированию устройств, систем и процессов с использованием универсальных пакетов прикладных компьютерных программ (ПК-2); - знает метрологические принципы и владеет навыками инструментальных измерений, используемых в области инфокоммуникационных технологий и систем связи (ПК-4); В результате изучения дисциплины студент должен: знать: основы квантовой механики и способы описания квантовомеханических систем, основы зонной теории твердого тела, особенности поглощения и усиления электромагнитного излучения веществом, физические эффекты в плазме, контактные явления и явление сверхпроводимости; - физические основы работы приборов квантовой электроники: виды квантовых переходов, коэффициенты Эйнштейна, механизм и условия усиления квантовых приборов, понятие ширины спектральной линии, источников оптического излучения, особенности открытых резонаторов и возникающих мод колебаний; - основы спектрометрии и магнитометрии, особенности квантовых приборов на использовании магнитного резонанса, устройство и характеристики спектрометров на основе ядерного магнитного и электронного парамагнитного резонансов; - особенности гетеропереходов, их преимущества по сравнению с гомопереходами, способы создания согласованных и псевдоморфных гетеропереходов, возможности зонной инженерии; - устройство, принципы действия и характеристики основных типов фото- и светодиодов, а также способы увеличения их быстродействия; - основы нелинейной и интегральной оптики, включая солитоны и голографию. уметь: - объяснять физические эффекты, используемые для осуществления работы оптоэлектронных и квантовых приборов и устройств, генерации, усиления, преобразования и модуляции оптических колебаний; - применять на практике известные методы исследования оптоэлектронных и квантовых приборов и устройств; - выполнять расчеты, связанные с выбором режимов работы и определением параметров оптоэлектронных и квантовых приборов и устройств; - проводить компьютерное моделирование и проектирование оптоэлектронных и квантовых приборов и устройств, а также иметь представление о методах компьютерной оптимизации таких устройств; - пользоваться справочными данными оптоэлектронных и квантовых приборов и устройств, при проектировании инфокоммуникационных систем и сетей связи, сопоставляя особенности используемых материалов и параметры приборов. владеть: - навыками чтения и изображения оптоэлектронных схем на основе современной элементной базы; - навыками составления эквивалентных схем узлов и модулей изучаемых оптоэлектронных и квантовых приборов и устройств; - навыками расчета, проектирования и компьютерного моделирования оптоэлектронных систем и сетей связи; - навыками работы с лабораторными макетами различных лазеров, модуляторов и дефлекторов, а также контрольно-измерительной аппаратурой.