Các kỳ thi tuyển sinh phổ biến nhất:
- Ngôn ngữ Nga
- Toán (hồ sơ) - môn chuyên ngành, do trường lựa chọn
- Khoa học máy tính và công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) - theo lựa chọn của trường đại học
Quang tử học hiện đại là một ngành khoa học mà nếu không có nó thì sẽ khó hình dung được thực tế xung quanh. Nhờ nó và quang tin học, con người được hưởng lợi từ nhiều tiến bộ: hệ thống laser và ảnh ba chiều, đèn LED, công nghệ chiếu sáng, cảm biến và thiết bị y sinh mới nhất. Tất cả những điều này và các khía cạnh khác đều được chuyên ngành nghiên cứu vào ngày 12/03/03. Quang tử và quang tin học.
Khoa học không đứng yên: lĩnh vực này không ngừng phát triển, và do đó, một chuyên gia có trình độ luôn có giá trị bằng vàng. Nhân tiện, hướng đi này nằm trong tầm ngắm của những bộ óc xuất sắc nhất của nhân loại: hàng năm nó tổ chức các sự kiện quốc tế, những sự kiện này sẽ nói lên rất nhiều điều chỉ với cái tên của chúng: Photonics Europe, Optoinformatics, Photonics West.
Điều kiện nhập học
Mục tiêu chính của khóa học không chỉ là truyền đạt cho sinh viên một kho kiến thức vững chắc mà còn dạy cho sinh viên tư duy phân tích. Chuyên ngành này đòi hỏi tình yêu dành cho các ngành khoa học chính xác, điều này sẽ phải được thể hiện ở giai đoạn nhập học vào các trường đại học Moscow. Sinh viên tương lai sẽ học những môn gì:
- toán chuyên ngành;
- Ngôn ngữ Nga;
- khoa học máy tính và CNTT.
Nghề nghiệp tương lai
Một người tốt nghiệp cử nhân sẽ phải kết nối cuộc sống của mình với các photon. Chúng được sử dụng trong công việc thú vị về những phát triển và cải tiến mới nhất của các công cụ hiện có: vật liệu, công nghệ, thiết bị. Với sự giúp đỡ của họ, bạn có thể truyền và nhận, lưu trữ và xử lý thông tin. Đây có thể là những nhiệm vụ cụ thể như thu nhỏ và tích hợp thiết bị quang học. Các chuyên gia đang nỗ lực phát minh ra các vật liệu và hệ thống mới. Họ biết cách suy nghĩ rộng rãi và trên thực tế, luôn đi trước xu hướng, đưa ra những sản phẩm độc đáo của tương lai: hệ thống trí tuệ nhân tạo, máy tính quang học.
Nơi nộp đơn
Để thành thạo một nghề phổ biến và đầy hứa hẹn như vậy, bạn có thể đăng ký vào các trường đại học sau:
Thời gian luyện tập
Sau khi hoàn thành 11 lớp, bạn có thể đăng ký học toàn thời gian để hoàn thành việc học trong 4 năm. Bạn cũng có thể nắm vững phương hướng bằng cách chọn hình thức tương ứng, hỗn hợp hoặc buổi tối. Sau đó, bạn phải học trong năm năm.
Các môn học trong quá trình học
Cử nhân tương lai sẽ làm quen với các môn học sau trong quá trình học của mình:
- nguyên tắc cơ bản của quang tử và quang tin học;
- vật lý quang học và khoa học vật liệu;
- vật lý chất rắn;
- điện tử, kỹ thuật điện, bộ vi xử lý và công nghệ dựa trên chúng;
- công nghệ và vật liệu nano;
- quang tử sóng và quang học phi tuyến;
- đồ họa máy tính và kỹ thuật;
- hình ba chiều ứng dụng;
- lập trình.
Kỹ năng có được
Chuyên gia trẻ sẽ có năng lực trong các vấn đề sau:
- công nghệ và vật liệu nano, quang tử và tin học quang: phát triển sản phẩm mới;
- chế tạo tia laser, tia laser và xây dựng hệ thống thông tin quang học;
- công nghệ lượng tử, quang học, trí tuệ nhân tạo và công việc đa dạng với các khái niệm và công cụ như vậy;
- tính toán, thiết kế, đo lường và thử nghiệm trong lĩnh vực quang tin học và quang tử học;
- nghiên cứu thực nghiệm.
Triển vọng việc làm theo nghề nghiệp
Sinh viên tốt nghiệp theo hướng này sẽ có thể có được việc làm trong các tổ chức nghiên cứu và doanh nghiệp tham gia sản xuất, triển khai hoặc vận hành các thiết bị laser và quang tử cũng như các sản phẩm cáp quang. Đặc biệt, các cựu sinh viên đang có nhu cầu tuyển dụng vào các công ty liên quan đến truyền thông và viễn thông. Đây là những tập đoàn lớn nhất - Vimpel-COM và Megafon, Rostelecom và MTS.
Chuyên gia này làm gì:
- nhà nghiên cứu;
- kỹ sư thiết kế;
- lập trình viên;
- nhà công nghệ.
Mức lương khởi điểm của một chuyên gia trẻ khá cao. Một kỹ sư điện tử mới vào nghề sẽ có thể kiếm được từ 25 nghìn đồng nội tệ. Có được một số kinh nghiệm, bạn có thể tin tưởng vào mức lương 50.000. Mức lương cao không chỉ được đưa ra bởi các tập đoàn khổng lồ mà còn bởi các tổ chức nghiên cứu.
Ưu điểm của việc học thạc sĩ
Để đủ điều kiện nhận được mức lương xứng đáng và thể hiện tài năng của bản thân trong lĩnh vực đầy hứa hẹn này, bạn nên hoàn thành chương trình thạc sĩ. Nó liên quan đến việc đào sâu hơn vào các chuyên ngành đặc biệt và phát triển kinh nghiệm thực tế.
Trong quá trình đào tạo, sinh viên tiến hành thử nghiệm, sản xuất thiết bị, phân tích hoạt động và kiểm soát chất lượng. Anh ấy thử nghiệm trên các đồ vật để cải thiện hiệu suất của chúng. Điều bắt buộc là phải nghiên cứu tất cả những phát triển hiện đại không chỉ của khoa học trong nước mà còn của kinh nghiệm thế giới. Ngoài ra, trong quá trình đào tạo, sinh viên sẽ làm việc với tài liệu, nghiên cứu luật học trong lĩnh vực luật sáng chế và sở hữu trí tuệ.
Bộ Giáo dục và Khoa học Liên bang Nga
Cơ quan giáo dục ngân sách nhà nước liên bang về giáo dục chuyên nghiệp đại học
"Đại học Bách khoa Nghiên cứu Quốc gia Perm"
A.I. Tsaplin
HÌNH ẢNH VÀ QUANG HỌC
Giới thiệu chuyên ngành
Được Hội đồng Biên tập và Xuất bản Trường phê duyệt
như một trợ giúp giảng dạy
Nhà xuất bản Nghiên cứu Quốc gia Perm
Đại học Bách khoa
UDC 536.7: 621.036 BBK 22.3
Người đánh giá:
Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật, Giáo sư, Trưởng bộ môn Toán ứng dụng V.P. Pervadchuk
(Đại học Bách khoa Nghiên cứu Quốc gia Perm); Ứng viên Khoa học Kỹ thuật, Trưởng phòng
Phòng thiết kế và sản xuất I.I. Kryukov (Công ty sản xuất và nghiên cứu dụng cụ Perm)
Tsaplin, A.I.
Ts25 Quang tử và tin học quang học. Giới thiệu chuyên ngành: sách giáo khoa. trợ cấp / A.I. Tsaplin. – Perm: Nhà xuất bản Perm. quốc gia nghiên cứu Bách khoa Đại học, 2012. – 399 tr.
ISBN 978-5-398-00898-2
Hệ thống giáo dục kỹ thuật cao hơn hiện đại, các đặc điểm của việc học tập tại một trường đại học và các nguyên tắc cơ bản của hoạt động kỹ thuật được xem xét.
Các giai đoạn lịch sử của sự xuất hiện của quang tử và tin học quang được trình bày, vai trò của photon với tư cách là vật mang thông tin được xác định
Và năng lượng ở giai đoạn hiện nay. Cơ sở lý thuyết của vật lý, khoa học
Và Cơ sở công nghệ nano của quang tử. Các nguyên lý hoạt động của tia laser, sợi quang, triển vọng và xu hướng phát triển hơn nữa của máy tính dựa trên photon sẽ được xem xét.
Dành cho sinh viên đại học đang theo học chương trình cử nhân "Quang tử và Tin học quang học", hồ sơ "Sợi quang".
UDC 536.7: 621.036 BBK 22.3
Lời nói đầu................................................................................. ........................................................... ........ |
|
Phần 1. Những vấn đề cơ bản của giáo dục đại học........... |
|
1. Đặc điểm của giáo dục đại học kỹ thuật................................................. |
|
1.1. Hệ thống giáo dục đại học hiện đại và mục tiêu của nó........... |
|
1.2. Đặc điểm của việc học ở trường đại học................................................. ........... .......... |
|
2. Cơ sở của hoạt động sáng tạo................................................................. |
|
2.2. Hoạt động thực tiễn của con người |
|
và khoa học tự nhiên hiện đại................................................................. ...... ........ |
|
2.3. Cơ sở khoa học tự nhiên của thực tiễn |
|
hoạt động của con người................................................ ............................. |
|
2.4. Sự tiến hóa của vũ trụ và tính tổng quát của các quy luật tự nhiên.................................................. |
|
2.5. Hoạt động chuyên môn và thực tế................................................................. ...... |
|
3. Nền tảng cơ bản của các môn học trong chương trình................................................. |
|
3.1. Đặc điểm của Nhà nước Liên bang |
|
tiêu chuẩn giáo dục theo hướng |
|
“Quang tử và quang tin học” ................................................. ......... |
|
3.2. Các môn toán và khoa học tự nhiên.................................. |
|
3.3. Các chuyên ngành nghề nghiệp.................................................................. ... ... |
|
3.4. Các lĩnh vực nhân đạo, xã hội và kinh tế....... |
|
3.5. Những yêu cầu cơ bản đối với đào tạo cử nhân.................................. |
|
Phần 2. Cơ sở khoa học của quang tử học..................................................... |
|
4. Các yếu tố của vật lý lượng tử.................................................................. ............................. |
|
4.1. Mối quan hệ giữa quang tử và quang tin học và vật lý lượng tử........... |
|
4.2. Các giai đoạn phát triển của quang tử học và quang tin học.................................. |
|
4.3. Các khái niệm cơ bản của cơ học lượng tử.................................................. |
|
4.4. Mô hình lượng tử của nguyên tử.................................................................. ...................... |
|
4.5. Khái niệm về lỗ hổng và rào cản tiềm năng.................................................. ...... |
|
4.6. Vi hạt trong giếng thế hình chữ nhật....... |
|
4.7. Hiệu ứng đường hầm.................................................................................. ................................... |
|
5. Các yếu tố vật lý chất rắn.................................................................. ........... |
|
5.1. Mạng tinh thể................................................................................. ................... |
|
5.2. Các khuyết tật trong cấu trúc tinh thể.................................................................. ...... |
5.3. Các yếu tố của lý thuyết băng tần.................................................. ........... ............. |
|
5.4. Phổ năng lượng của tinh thể.................................................................. ......... .. |
|
5.5. Khái niệm khối lượng hiệu dụng của electron.................................................................. .......... |
|
5.6. Tác dụng của Exciton................................................................................. ........... |
|
6. Cơ sở vật lý của quang học.................................................................. ............................. |
|
6.1. Bản chất điện từ của ánh sáng.................................................................. ........... . |
|
6.2. Các hiện tượng cơ bản của quang học sóng.................................................. ............ |
|
6.3. Các hiện tượng cơ bản của quang học lượng tử.................................................. ...... |
|
7. Các thành phần của quang học phi tuyến.................................................................. ............................ |
|
7.1. Cơ chế phi tuyến quang học.................................................................. ...... |
|
7.2. Sự tán xạ ánh sáng kích thích.................................................................. ........... |
|
7.3. Tự lấy nét................................................................................. ............................. |
|
7.4. Hiệu ứng phi tuyến trong dẫn hướng ánh sáng sợi quang.................................. |
|
7.5. soliton quang học................................................................................. ... ................... |
|
Phần 3. Cơ sở vật lý và công nghệ nano của quang tử....... |
|
8. Cấu trúc lượng tử bán dẫn.................................................................. ...... |
|
8.1. Vai trò của cấu trúc bán dẫn trong quang điện tử........... |
|
8.2. Cấu trúc dị thể trạng thái rắn. |
|
Tiếp xúc dị vòng bán dẫn.................................................................. ... |
|
8.3. Các cấu trúc có kích thước lượng tử, khả năng tự tổ chức của chúng........... |
|
8.4. Ứng dụng cấu trúc lượng tử trong thiết bị |
|
quang điện tử................................................................................. ............................. |
|
9. Cơ sở lý luận của công nghệ nano chế tạo vật liệu quang học............ |
|
9.1. Các khía cạnh lịch sử.................................................................. ................... |
|
9.2. Vật liệu nano................................................................................. ............................. |
|
9.3. Siêu vật liệu quang học................................................................................. ... ......... |
|
9.4. Các phương pháp hình thành cấu trúc nano.................................................. ...... |
|
9.4.1. Chùm epitaxy phân tử............................................... .... |
|
9.4.2. Quang khắc nano................................................................................. ..................... |
|
9.4.3. Đường hầm quét và lực nguyên tử |
|
kính hiển vi................................................................................. ............. |
|
9,5. Ứng dụng công nghệ nano trong công nghệ.................................................. ...... |
|
10. Laser................................................................................. .................................................... .......... . |
|
10.1. Sự phát xạ, hấp thụ tự phát và kích thích........... |
|
10.2. Nguyên lý hoạt động của tia laser.................................................................. ............................ |
|
10.3. Mạch bơm................................................................................................. ................................... |
|
10.4. Tính chất của chùm tia laser.................................................................. ........... ........... |
|
10,5. Các loại tia laser.................................................................................. ............................................. |
|
10.6. Ứng dụng của tia laser.................................................................................. ........... |
11. Sợi quang................................................................................. ...................................... |
|
11.1. Thông tin chung................................................ ............................ |
|
11.2. Các loại sợi quang.................................................................................. .......... |
|
11.3. Vật liệu chế tạo sợi quang.... |
|
11.4. Công nghệ sản xuất sợi quang.................................................. |
|
11.5. Độ bền cơ học của sợi quang.................................................. |
|
11.6. Nguyên lý hoạt động của con quay hồi chuyển sợi quang........... |
|
Phần 4. Nguyên tắc cơ bản của quang tin học và tính toán |
|
cuộc thí nghiệm ................................................. .................................................... |
|
12. Nguyên tắc cơ bản của quang tin học.................................................. ........... .................... |
|
12.1. Đối tượng và nhiệm vụ của khoa học máy tính................................................. ........ ... |
|
12.2. Lịch sử công nghệ thông tin.................................................................. ..... |
|
12.3. Khái niệm thông tin................................................................................. ..................... |
|
12.4. Đo lường lượng thông tin Sự hỗn loạn....................... |
|
12.5. Kiến trúc máy tính................................................ ............ |
|
12.6. Giới hạn của điện tử |
|
Thiết bị máy tính................................................ ................... |
|
12.7. Hệ thống xử lý thông tin quang học.................................................. |
|
13. Cơ bản về mô hình toán học |
|
Các quá trình vật lý nhiệt không cân bằng trong quang tử học.................................. |
|
13.1. Vai trò của truyền nhiệt và truyền khối trong quang tử học.................................................. ........ |
|
13.2. Các hình thức truyền nhiệt. Định luật nhiệt phân tử |
|
và chuyển khối.................................................................................. .................... |
|
13.3. Truyền nhiệt bằng tính dẫn nhiệt.................................................................. ...... |
|
13.4. Nguyên tắc cơ bản của thí nghiệm tính toán trong vật lý nhiệt........... |
|
Phần kết luận................................................. ................................................. |
|
Thư mục................................................ . ................................. |
LỜI NÓI ĐẦU
Các nước phát triển ngày nay đang trong tình trạng chuyển đổi từ xã hội loài người “công nghiệp” sang “xã hội thông tin”, đặc điểm nổi bật của xã hội này là việc tạo ra và cải tiến liên tục các “mạng thông minh” phức tạp - hệ thống cung cấp thông tin nhanh chóng, hiệu quả và tiết kiệm. dịch vụ thông tin cho người sử dụng đại chúng. Việc tăng khối lượng và tốc độ truyền thông tin trong mạng thông minh hiệu suất cao đòi hỏi phải phát triển các phương tiện kỹ thuật phù hợp, trong đó quang học và phương pháp truyền tín hiệu quang học đóng vai trò quan trọng.
Quang tử và quang tin học - đây là một lĩnh vực đào tạo mới, đang phát triển nhanh chóng ở Nga dựa trên công nghệ quang học, toán học và máy tính; xử lý và truyền thông tin và năng lượng bằng lượng tử trường điện từ - photon; Hệ thống cáp quang với tốc độ truyền dữ liệu cao, thiết bị lưu trữ ảnh ba chiều dung lượng cực cao, máy tính đa bộ xử lý có giao tiếp bộ xử lý quang học trong đó ánh sáng điều khiển ánh sáng - đây không phải là danh sách đầy đủ các đối tượng của quang tử học và quang tin học. Công nghệ laser được sử dụng tích cực để giải quyết nhiều loại vấn đề trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ khác nhau - từ vật lý và hóa học đến sinh học và y học. Bức xạ laser được sử dụng để thực hiện các hoạt động công nghệ, nghiên cứu, đo lường và chẩn đoán khác nhau.
Việc giải quyết các vấn đề sản xuất vật liệu nhân tạo, tinh thể có tổn thất quang học thấp kỷ lục trong quá trình truyền thông tin và năng lượng đã trở nên khả thi nhờ những thành tựu thành công của công nghệ nano. Công nghệ nano là một khái niệm then chốt của đầu thế kỷ 21, là biểu tượng của xu hướng khoa học mới thứ ba.
cuộc cách mạng kỹ thuật. Từ quan điểm ngày nay, mục tiêu của công nghệ nano là tạo ra các hệ thống nano, vật liệu nano và thiết bị nano có thể có tác động về chất đối với sự phát triển của nền văn minh. Phần đầu tiên của từ ghép nano thường có nghĩa là một phần tỷ (10–9 ) của một thứ gì đó. Công nghệ nano là tập hợp các phương pháp sản xuất, gia công sản phẩm có chiều dài từ 1–100 nm (ít nhất là
V. một chiều). Phạm vi đo kích thước nanomet mở ra các tính chất và phương pháp tiếp cận mới để nghiên cứu vật chất. Trong phạm vi này, nhiều tính chất vật lý và hóa học thay đổi và không nơi nào vật lý, hóa học và sinh học lại hội tụ chặt chẽ đến vậy. Hãy nhớ lại rằng 1 nm = 10–9 m = 10–3 µm = 10 Å. Một nguyên tử có kích thước khoảng 0,1 nm, các phân tử vô cơ ~1 nm, virus - từ 10 đến 500 nm; vi khuẩn ~ 1000nm. Các bội số thập phân, bội số và bội số trong hệ đơn vị quốc tế được trình bày trong bảng.
Các cấu trúc ống dẫn sóng khác nhau được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghệ hiện đại khác nhau. Ngày nay, công nghệ cáp quang xác định mức độ phát triển của các lĩnh vực hoạt động quan trọng của chính phủ như kinh tế, giáo dục và an ninh.
Việc tối ưu hóa các quy trình công nghệ để sản xuất sợi quang và xử lý vật liệu bằng laser bao gồm, cùng với nghiên cứu thực nghiệm, việc sử dụng các phương pháp mô hình toán học.
Mục đích của khóa học “Quang tử và quang tin học. Giới thiệu
V. chuyên ngành" là giúp sinh viên làm quen với hệ thống giáo dục kỹ thuật đại học hiện đại, các mục tiêu chính, đặc điểm tổ chức và phương pháp học tập tại một trường đại học, với các tài liệu quy định việc học của sinh viên, cũng như các nền tảng cơ bản, kỹ thuật và chuyên môn cơ bản của chuyên ngành đã chọn, chi tiết cụ thể về công việc tương lai của sinh viên tốt nghiệp, triển vọng việc làm của anh ta.
chỉ định |
Số thập phân |
Mục nhập thông thường |
|||
10 –24 |
|||||
0,000000000000000000000001 |
|||||
10 –21 |
0,000000000000000000001 |
||||
10 –18 |
0,000000000000000001 |
||||
10 –15 |
0,000000000000001 |
||||
10 –12 |
|||||
10–9 |
|||||
10–6 |
|||||
10–3 |
|||||
10–2 |
|||||
10–1 |
|||||
1012 |
|||||
1015 |
1000000000000000 |
||||
1018 |
|||||
1000000000000000000 |
|||||
1021 |
1000000000000000000000 |
||||
1024 |
1000000000000000000000000 |
||||
Sách hướng dẫn bao gồm bốn phần. Phần đầu tiên dành cho các khía cạnh cơ bản và nhân đạo của đào tạo cử nhân, nếu không có nó thì không thể hình thành một chuyên gia có tư duy hệ thống, được giáo dục tốt, tập trung vào hoạt động sáng tạo đa chiều, có khả năng tiếp tục giáo dục chuyên sâu theo hướng đã chọn với hiệu quả tối đa . Cách tiếp cận này phù hợp với học thuyết giáo dục quốc gia ở Liên bang Nga và những thay đổi vĩ mô trong giáo dục đại học hiện đại gắn liền với quá trình chuyển đổi sang nền kinh tế tri thức.
Phần thứ hai của cuốn sách khảo sát cơ sở khoa học của quang tử với các yếu tố vật lý lượng tử và quang học, thảo luận và bổ sung những thông tin mà học viên nhận được trong khóa học.
sakh vật lý và hóa học của trường trung học và cho phép bạn hiểu những nguyên tắc cơ bản này.
Phần thứ ba dành cho các khía cạnh khoa học và công nghệ nano của quang tử, cách thức và triển vọng phát triển của nó. Người ta đã chứng minh rằng công nghệ nano là một trong những lĩnh vực phát triển nhanh nhất trong sản xuất vật liệu quang học. Ngược lại, những thành tựu của công nghệ nano là nhờ việc sử dụng các thiết bị và hệ thống trong đó tín hiệu quang được tạo ra, khuếch đại, điều chế, truyền bá và phát hiện.
Các nguyên tắc cơ bản của quang tin học, một ngành khoa học kỹ thuật giải quyết các vấn đề về truyền tải, lưu trữ và xử lý thông tin, sẽ được thảo luận trong phần thứ tư. Người ta chứng tỏ rằng bản chất sóng và hạt của ánh sáng quyết định vô số ưu điểm của photon với vai trò là chất mang thông tin so với electron trong máy tính hiện đại. Sử dụng ví dụ về các vấn đề vật lý nhiệt trong quang tử học, các nguyên tắc cơ bản của một thí nghiệm tính toán sẽ được xem xét.
Sách giáo khoa dành cho sinh viên đại học năm thứ nhất lĩnh vực “Quang tử và Quang tin học” tại Đại học Bách khoa Nghiên cứu Quốc gia Perm.
PHẦN 1. NỀN TẢNG CƠ BẢN CỦA GIÁO DỤC ĐẠI HỌC
1. VỀ ĐẶC ĐIỂM CỦA GIÁO DỤC KỸ THUẬT CAO CẤP
1.1. Hệ thống giáo dục đại học hiện đại và mục tiêu của nó
Hệ thống giáo dục đại học của đất nước bao gồm khoảng 1.000 cơ sở giáo dục đại học, trong đó hơn 500 cơ sở thuộc sở hữu nhà nước. Theo trạng thái, các trường đại học được chia thành các trường đại học cổ điển, trường đại học kỹ thuật, học viện và viện nghiên cứu. Theo hồ sơ - đa hồ sơ và hồ sơ hẹp, ví dụ như nông nghiệp, y tế, v.v. Đất nước sẽ không duy trì được một hệ thống giáo dục mạnh mẽ và tốn kém nếu hệ thống này không cung cấp giải pháp cho các nhiệm vụ quan trọng nhất của chính phủ, cụ thể là:
– tăng cường an ninh đất nước (theo nghĩa rộng nhất);
– đào tạo chuyên gia cho mọi lĩnh vực của nền kinh tế;
– nâng cao trình độ dân trí của người dân. An ninh của bất kỳ quốc gia nào được đảm bảo chủ yếu
trình độ học vấn của người dân. Điều này luôn luôn như vậy; Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh các ngành công nghiệp công nghệ cao phát triển nhanh chóng, các loại thiết bị, vũ khí công nghệ cao. Nhà tư tưởng vĩ đại Trung Quốc Khổng Tử khoảng 2500 năm trước đã gọi giáo dục của người dân là một trong những điều kiện thịnh vượng Những trạng thái. Chính phủ Hoa Kỳ luôn biện minh cho mọi thứ hoạt động phát triển và cải thiện hệ thống giáo dục lợi ích an ninh của đất nước. TRONG văn bản chính phủ mới nhất tiếng Nga
Khoa Quang tử và Quang tin học (FFIOI) là một phần của cấu trúc của Megafaculty of Photonics. Trưởng khoa - Kozlov Sergey Arkadevich, Nhà khoa học danh dự của Liên bang Nga, Tiến sĩ Khoa học Vật lý và Toán học, Giáo sư, người đoạt Giải thưởng Khoa học và Công nghệ Lenin Komsomol, Hiệu trưởng Trường Khoa học Nga “Quang học Femto giây và Công nghệ Femto”.
Nhiệm vụ của khoa
Mởcơ hội để phát triển hài hòa tính cách cạnh tranh và đào tạo những nhân sự ưu tú có khả năng hoạt động thành công trong một thế giới đang thay đổi nhanh chóng và đảm bảo sự phát triển nhanh chóng của ngành trong lĩnh vực “Quang tử và Tin học quang học”.
Khoa Quang tử và Tin học quang học đào tạo cử nhân, thạc sĩ theo hướng giáo dục cùng tên “Quang tử và Tin học quang học”.
Photonics là một lĩnh vực khoa học và công nghệ liên quan đến việc sử dụng bức xạ ánh sáng (hoặc dòng photon) trong các phần tử, thiết bị và hệ thống quang học trong đó tín hiệu quang được tạo ra, khuếch đại, điều chế, truyền và phát hiện.
Quang tin học là một lĩnh vực quang tử mới nổi và chiếm ưu thế trong những năm gần đây, trong đó các công nghệ quang học để truyền, nhận, xử lý, lưu trữ và hiển thị thông tin được tạo ra.
Các lĩnh vực trọng tâm khoa học và giáo dục của khoa
- Công nghệ lượng tử:
- Truyền thông lượng tử
- Tính toán lượng tử
- Bộ lặp lượng tử
- Vật liệu đa chức năng;
- Vật liệu nano lai;
- Công nghệ nữ giới, bao gồm công nghệ terahertz và công nghệ sinh học dựa trên chúng.
Là một phần của định hướng giáo dục “Quang tử và Quang tin học”, khoa đào tạo các chuyên gia cho một trong những lĩnh vực sáng tạo nhất của khoa học và công nghệ hiện đại, phát triển trên cơ sở công nghệ laser, công nghệ lượng tử, công nghệ nano và vật liệu quang học mới. Trong lĩnh vực này, những điều sau đây đang được phát triển và tạo ra:
- công nghệ quang học để truyền tải và lưu trữ thông tin tốc độ cực cao,
- bộ xử lý quang học và lượng tử,
- hệ thống trí tuệ nhân tạo,
- hệ thống thông tin và viễn thông thế hệ mới,
- công nghệ tiết kiệm năng lượng,
- vật liệu tiên tiến và công nghệ quang tử.
Trong quá trình đào tạo, cử nhân và thạc sĩ có được kiến thức chuyên sâu và kỹ năng thực tế về các lĩnh vực sau:
- vật lý quang học,
- vật lý của các vật thể có kích thước nano,
- khoa học thông tin quang học và lượng tử,
- khoa học vật liệu quang học,
- hệ thống và công nghệ quang tử,
- lý thuyết về thông tin và hệ thống thông tin,
- kiến trúc hệ thống máy tính,
- công nghệ lập trình,
- vật liệu quang tử tiên tiến,
- quản lý đổi mới trong lĩnh vực công nghệ cao.
Dụng cụ kỹ thuật
Khoa có hàng chục phòng thí nghiệm và trung tâm giáo dục và nghiên cứu. Trong số đó có những cấu trúc có thẩm quyền trong thế giới khoa học như:
Viện Quang tử và Quang tin học Quốc tế, bao gồm:
- Trung tâm khoa học quốc tế về khoa học thông tin quang học và lượng tử, Biophotonics,
- Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Vật liệu Quang học.
Trung tâm Khoa học và Giáo dục Quốc tế về Vật lý Cấu trúc Nano, bao gồm:
- Trung tâm Công nghệ Thông tin Quang học.
Để đào tạo các chuyên gia có nhu cầu trên thị trường lao động, khoa tích cực hợp tác với các công ty và công ty dẫn đầu trong lĩnh vực của họ. Theo chương trình giảng dạy bao gồm hệ thống nghiên cứu khóa học và thực hành khoa học và công nghệ từ đầu đến cuối, kể từ năm thứ hai, sinh viên của khoa có cơ hội tham gia vào các dự án đang diễn ra trong lĩnh vực quang tử và quang tin học, được thực hiện bởi các Trung tâm Nghiên cứu Quốc tế theo lệnh chính phủ của Bộ Giáo dục và Khoa học Liên bang Nga, các khoản tài trợ và hợp đồng của Nga và quốc tế.
Trong số sinh viên, nghiên cứu sinh của khoa có học bổng của Tổng thống Liên bang Nga và Chính phủ Liên bang Nga, đạt giải trong các cuộc thi công trình khoa học xuất sắc nhất do Viện Hàn lâm Khoa học Nga, Bộ Giáo dục và Khoa học Nga tổ chức. Liên bang Nga, các hiệp hội và tổ chức khoa học lớn nhất thế giới (INTAS, SPIE, CRDF, OSA).
Quản lý chương trình -, Nhà khoa học danh dự của Liên bang Nga, Tiến sĩ Khoa học Vật lý và Toán học, Giáo sư.
KIỂM TRA ĐẦU VÀO
- Ngôn ngữ Nga
- toán học
- vật lý
Mục tiêu của chương trình là đào tạo nhân sự ưu tú đáp ứng yêu cầu của thị trường lao động hiện đại trong lĩnh vực vật lý công nghiệp và công nghệ cao liên quan. Khóa đào tạo bao gồm giáo dục cơ bản kết hợp với việc đạt được các kỹ năng thực tế khi làm việc trong khuôn khổ các phần hiện tại của vật lý quang học và lượng tử hiện đại, như truyền thông lượng tử, lý thuyết về hệ thống thông tin và thông tin, vật lý và công nghệ cấu trúc nano, công nghệ laser femtotechnologists, vật liệu quang học của quang tử .
Để đào tạo các chuyên gia có nhu cầu trên thị trường lao động, khoa tích cực hợp tác với các công ty và công ty dẫn đầu trong lĩnh vực của họ. Theo chương trình giảng dạy, bao gồm hệ thống nghiên cứu khóa học và thực hành khoa học và công nghệ từ đầu đến cuối, ngay từ năm thứ hai, sinh viên đã có cơ hội tham gia vào các dự án đang diễn ra trong lĩnh vực quang tử và quang tin học, được thực hiện bởi Các Trung tâm Nghiên cứu Quốc tế theo lệnh của chính phủ của Bộ Giáo dục và Khoa học Liên bang Nga, các khoản tài trợ và hợp đồng của Nga và quốc tế.
Một thành phần quan trọng trong việc đào tạo các kỹ sư và nhà khoa học đẳng cấp thế giới là việc tổ chức và nắm giữ của giảng viên, cùng với các tổ chức và hiệp hội giáo dục và khoa học khác, của các trường và hội nghị thanh niên quốc tế, việc thành lập và phát triển các hiệp hội khoa học thanh niên, cũng như với tư cách là các chi nhánh của Nga và quốc tế của các hiệp hội khoa học.
Đến năm thứ 3, sinh viên có cơ hội lựa chọn quỹ đạo giáo dục của riêng mình, đáp ứng lợi ích nhận thức của sinh viên và cho phép họ chọn chuyên ngành yêu thích trong khuôn khổ hoạt động nghiên cứu được thực hiện dưới sự hướng dẫn của các nhà khoa học hàng đầu từ quốc tế. Các khoa khoa học của Đại học ITMO.
Chuyên ngành của chương trình:
- Truyền thông lượng tử và công nghệ femto
- Vật lý cấu trúc nano
- Vật liệu và công nghệ quang tử
Chuyên ngành của chương trình "Truyền thông lượng tử và công nghệ nữ":
Đào tạo chuyên gia cho các lĩnh vực hoạt động đổi mới hiện đại liên quan đến phát triển công nghệ quang học và lượng tử để truyền thông tin tốc độ cực cao và ghi dữ liệu cực dày đặc; công nghệ nữ quang tử và quang tin học, tạo ra bộ xử lý quang học và lượng tử, hệ thống trí tuệ nhân tạo và các hệ thống thông tin và viễn thông khác của thế hệ mới. Mục tiêu của chương trình nhằm giúp sinh viên tiếp thu kiến thức cơ bản và chuyên sâu trong lĩnh vực khoa học máy tính, vật lý quang học và lượng tử, cũng như phát triển khả năng áp dụng kiến thức này vào các hoạt động khoa học và thực tiễn.
Sinh viên của chương trình có được kiến thức cơ bản trong lĩnh vực vật lý quang học và lượng tử, bao gồm cả vật lý tương tác của các nghiên cứu chuyên sâu trong thời gian cực ngắn với vật chất ở các trạng thái khác nhau. Trong thời gian đào tạo, sinh viên làm việc trên các dự án thực tế trong phòng thí nghiệm của Viện Quang tử và Quang tin Quốc tế và có được trải nghiệm độc đáo trong việc áp dụng kiến thức cơ bản có được vào thực tế.
Các dự án cơ bản là:
- phát triển công nghệ quang học và lượng tử để truyền, xử lý và ghi thông tin tốc độ cực cao;
- phát triển hệ thống truyền thông quang học và lượng tử;
- thiết kế hệ thống trí tuệ nhân tạo, bộ xử lý quang học và lượng tử;
- phát triển phần mềm cho hệ thống quang tử và quang tin học.
- chế tạo và vận hành các hệ thống laser và laser, bao gồm cả những hệ thống có nguồn thời lượng femto giây;
- việc sử dụng các phương pháp quang học và công nghệ femto trong nghiên cứu và phát triển hệ thống quang tử cho các mục đích khác nhau;
- phát triển và ứng dụng công nghệ ảnh ba chiều.
Chuyên ngành "Vật lý cấu trúc nano"
Chương trình hướng đến những sinh viên muốn tham gia vào lĩnh vực vật lý của các vật thể có kích thước nano, cụ thể là tổng hợp, sửa đổi và nghiên cứu các chấm lượng tử, cấu trúc nano carbon (graphene, fullerene, ống nano, kim cương nano), hạt nano plasmonic, v.v. Học sinh có sự lựa chọn định hướng thực tế của quỹ đạo giáo dục trong lĩnh vực y sinh hoặc công nghệ tiết kiệm năng lượng. Công nghệ nano là chìa khóa cho các giải pháp đổi mới cho các vấn đề hiện đại về điện tử, viễn thông, công nghệ vũ trụ và hạt nhân, sinh thái, sinh học, y học và năng lượng.
Sinh viên tốt nghiệp đạt được các kỹ năng làm việc để làm việc trong các tổ chức nghiên cứu, sản xuất công nghệ cao, các công ty y tế và dược phẩm cũng như các doanh nghiệp liên quan đến sản xuất và bán các sản phẩm đổi mới. Trải nghiệm độc đáo về thực tập và du học mở ra nhiều cơ hội phát triển bản thân.
CHƯƠNG TRÌNH THẠC SĨ, chương trình giáo dục:
Hướng đào tạo - 12/04/03 “Quang tử và quang tin học”
Quản lý chương trình -, Nhà khoa học danh dự của Liên bang Nga, Tiến sĩ Khoa học Vật lý và Toán học, Giáo sư
Mục tiêu của chương trình là đào tạo các chuyên gia đẳng cấp thế giới trong lĩnh vực hệ thống thông tin và viễn thông thế hệ mới, cũng như các phương pháp chẩn đoán quang học laser trong hệ thống an ninh, y học và sinh học dựa trên công nghệ femto.
Sinh viên của chương trình tiếp thu kiến thức cơ bản trong các chuyên ngành như: “Đường truyền thông quang học và truyền thông lượng tử”, “Hệ thống quang học để ghi, lưu trữ và hiển thị thông tin”, “Femtooptics và công nghệ femtooptics”, Công nghệ quang học và lượng tử của trí tuệ nhân tạo.” Sinh viên tốt nghiệp đang có nhu cầu trong các lĩnh vực hoạt động chuyên môn sau:
- tạo ra và vận hành các thiết bị và hệ thống quang học và lượng tử để truyền, xử lý và ghi thông tin;
- chế tạo và vận hành các hệ thống laser và laser cho các mục đích khác nhau;
- tạo ra và vận hành các tổ hợp y sinh sử dụng hệ thống laser, bao gồm cả các tổ hợp có nguồn bức xạ femto giây;
- phát triển phần mềm để tạo ra các hệ thống quang tử và quang tin học.
Quản lý chương trình- , Tiến sĩ Khoa học Vật lý và Toán học, Giáo sư
Giáo dục được điều chỉnh cho sinh viên tốt nghiệp cử nhân về vật lý và kỹ thuật, đồng thời cung cấp đào tạo chuyên sâu về các lĩnh vực công nghệ nano và quang tử nano mới và đang phát triển nhanh chóng, giúp bạn dễ dàng điều hướng và có nhu cầu trong thị trường lao động công nghệ cao hiện đại.
Việc đào tạo được thực hiện bởi các chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực tổng hợp, mô tả đặc tính và ứng dụng thực tế của các loại cấu trúc nano lượng tử khác nhau trong quang điện tử, quang tử, sinh học và y học.
Trong quá trình học, tất cả sinh viên đều được tuyển dụng để tham gia vào các dự án nghiên cứu thương mại được thực hiện tại trung tâm giáo dục và khoa học quốc tế “Vật lý cấu trúc nano”, đặt tại Technopark của Đại học ITMO.
Khóa đào tạo được thực hiện cùng với Khoa Khoa học vi mô và nano của Đại học Aalto Phần Lan (Helsinki), cho phép sinh viên tốt nghiệp nhận được hai bằng cấp (tiêu chuẩn Nga và Châu Âu) từ các trường đại học hàng đầu thế giới.
THUÊ NGƯỜI LÀM
Sự miêu tả
Hướng này yêu cầu bốn năm học toàn thời gian để lấy bằng cử nhân. Lần này sẽ đủ để thành thạo:
- phương pháp phân tích và phương pháp giải quyết vấn đề theo hướng đã chọn;
- mô hình toán học được sử dụng trong việc nghiên cứu các thuộc tính của đối tượng và phát triển các quy trình;
- tạo nguyên mẫu máy tính của các đối tượng thông tin quang học và quang tử cần thiết để nghiên cứu và tối ưu hóa các thông số bằng cách sử dụng các công nghệ thiết kế và thử nghiệm tiên tiến;
- tạo các khối phần mềm riêng biệt, điều chỉnh và cấu hình chúng;
- nghiên cứu đối tượng bằng các phương pháp đã được thiết lập và xử lý thành quả cuối cùng;
- thử nghiệm vật liệu, hiện tượng, thiết bị và hệ thống mới;
- thiết lập và điều chỉnh hoạt động của các đơn vị, thiết bị, hệ thống quang tử và quang tin học để tiến hành các thí nghiệm khoa học;
- tính toán các chỉ tiêu định lượng chi phí của phôi quang, vật liệu và dụng cụ;
- lựa chọn tiêu chuẩn thiết bị, dụng cụ và tính toán sơ bộ hiệu quả kinh tế trong quá trình công nghệ;
- áp dụng các phương pháp quản lý chất lượng đối với sản phẩm sản xuất ra;
- bảo đảm an toàn môi trường khi thực hiện các quy trình kỹ thuật;
- lập kế hoạch, điều phối và tổ chức công việc thường xuyên tại các bộ phận sản xuất.
Làm việc với ai
Cử nhân sẽ có thể làm việc như nhà nghiên cứu, kỹ sư thiết kế hoặc lập trình viên. Vị trí của các chuyên gia về quang tử và quang tin học có triển vọng phát triển thuận lợi. Thông thường, các nhà công nghệ ở các doanh nghiệp khác nhau đều có trình độ chuyên môn tương tự nhau. Hiện nay, các tổ chức viễn thông, truyền thông có nhu cầu rất lớn về chuyên ngành này. Việc sản xuất công nghệ laser, thiết bị quang tử và sợi quang cũng rất cần thiết mà không cần sinh viên tốt nghiệp. Nhiều cựu sinh viên cố gắng kiếm được việc làm ở các trung tâm khoa học, kinh nghiệm làm việc ở đó sẽ cho phép họ sau này ứng tuyển vào các vị trí và vị trí cao hơn trong các tổ chức nước ngoài.
