авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 |

«Направление подготовки магистров 210100 «Электроника и наноэлектроника» Магистерская программа «Квантовая электроника» ...»

-- [ Страница 3 ] --

3. Гужов В.И., Ильиных С.П. Компьютерная интерферометрия. Новосибирск, 2004.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. Инструкции для пользователей программного пакета MathCad.

2. Электронный ресурс www.astronet.ru 3. Электронный ресурс www.holography.ru 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций практических занятий компьютерного класса для выполнения курсового проекта, учебной лаборатории со специализированными стендами.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Квантовая электроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.ф.-м.н., профессор Ринкевичюс Б.С.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой физики им. В.А. Фабриканта к.т.н., профессор Евтихиева О.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210100 «Электроника и наноэлектроника»

Программа подготовки: Квантовая электроника Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА" Цикл: профессиональный Часть цикла: Вариативный, по выбору № дисциплины по учебному плану: ИРЭ;

М2.6. Часов (всего) по учебному плану: 1, 2 семестры Трудоемкость в зачетных единицах: 2 семестр – 3;

Лекции 0 час 1, 2 семестры 18 час 1 семестр Практические занятия 36 час 2 семестр Лабораторные работы 0 час 1, 2 семестр Расчетные задания, рефераты Не предусмотрены 2 семестр Объем самостоятельной работы по 54 час 1, 2 семестры учебному плану (всего) Экзамены 2 семестр Курсовые проекты (работы) не предусмотрены 1, 2 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение основ поляризационных устройств, математических моделей описания поляризации электромагнитных волн и устройства приборов поляризационной оптики. Формирование и закрепление навыков по расчету поляризационных характеристик оптических систем для нужд квантовой электроники.

По завершению освоения данной дисциплины студент будет обладать:

способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);

способностью адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анализировать свои возможности (ОК-7);

способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

способностью проектировать устройства, приборы и системы электронной техники с учетом заданных требований (ПК -9);

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основными принципами расчета поляризационных характеристик оптических систем;

дать информацию о различных математических методах описания поляризации электромагнитных волн, а так же приборов поляризационной оптики;

научить принимать и обосновывать конкретные технические решения при последующем проектировании различных опто-электронных устройств с применением элементов поляризационной оптики.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Квантовая электроника" направления 210100 Электроника и наноэлектроника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Физика", "Основы информационной оптики", «Квантовые источники излучения»

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы для освоения курсов «Проектирование лазерных систем», «Применение лазеров», «Методы и средства обработки оптической информации», при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы по программе: «Квантовая электроника».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

поляризационных устройств, математических моделей описания поляризации электромагнитных волн и устройства приборов поляризационной оптики (ОК-1, ПК-1).

Уметь:

выбирать подходящий математический метод описания поляризации электромагнитных волн для решения поставленной задачи (ОК-2);

рассчитывать характеристики необходимых поляризационных элементов для построения опто-электронной системы с заданными параметрами (ОК-7, ПК-3).

Владеть:

приемами расчета поляризационных характеристик различных опто-электронных систем (ПК-9).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Понятие поляризации электромагнитного Тест: виды волн 4 1 2 излучения Обозначения состояния Контрольная работа 10 1 6 поляризации ТЕМ-волн Аддитивная поляризационная Тест: виды задача. 10 1 6 поляризации.

Трансформативная поляризационная задача Собственная поляризационная Контрольная работа 8 1 4 задача.

Зачет Устный 5 4 1 Тест: типы Характеристики поляризаторов 22 2 8 поляризаторов. Выполнение расчетного задания Кристалличексие Контрольная работа 14 2 10 поляризаторы Тест: типы фазовых Фазовые пластинки 14 2 10 пластинок Компенсаторы.

Полярископы.

Контрольная работа 12 2 8 Поляризационные модуляторы Устный, защита Зачет 10 5 2 расчетного задания Экзамен Устный 11 5 2 Итого: 108 54 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия 1 семестр Введение. Понятие поляризации электромагнитного излучения. Значение поляризации в современной технической оптике. Исторический обзор. Структура курса.

Обозначения состояния поляризации ТЕМ-волн. "Естественный" метод описания.

Поляризованная и неполяризованная компоненты излучения. Поляризованный эллипс.

"Базовый" метод описания. Вектор Джонса. Поляризационная переменная. Сфера Пуанкаре.

Параметры (вектор) Стокса. Матрица когерентности.

Аддитивная поляризационная задача. Трансформативная поляризационная задача.

Понятие оптического тракта. Метод Джонса. Матрицы Джонса. Использование метода Джонса для расчетов преобразования частично поляризованного света. Метод Стокса Мюлллера. Матрицы Мюллера. Учет деполяризации в оптическом тракте.

Собственная поляризационная задача. Собственные числа и собственные поляризации.

Оптический резонатор. Метод Джонса. Особенности анализа непланарных резонаторов. Учет деполяризации в оптическом резонаторе.

2 семестр Характеристики поляризаторов. Линейные и круговые поляризаторы. Дихроичные пленочные поляризаторы. Работы Э.Ленда. Оптическая стопа.

Кристалличексие поляризаторы. Одноосные и двухосные кристаллы. Главное сечение кристалла. Обыкновенная и необыкновенная волны. Тензор диэлектрической проницаемости. Оптическая индикатриса. Волновая нормаль и вектор Пойтинга. Расчет хода луча в двулучепроломляяющей среде и на её гранях. Поляризационные призмы (Николь, Фуко, Глазенбрук, Глан, Арчард-Тейлор, Волластон, Рошон, Сенармон).

Фазовые пластинки. Характеристики фазовых пластинок. Линейные и круговые фазовые пластинки. Двулучепреломляющие пластинки и пленки. Фазовые соотношения при ПВО.

Ромбы Френеля и Муни. Оптический шарнир. Оптические вращатели. Естественные вращатели. Формирование вращателя из линейных фазовых пластинок. Фарадеевские вращатели.

Компенсаторы. Четвертьволновая фазовая пластинка. Анализ состояния поляризации.

Поляриметры. Компенсаторы Бабине и Солейля.

Полярископы. Фотоупругость. Линейный и круговой полярископы.

Поляризационные модуляторы. Приборы на базе жидких кристаллов. Отображение буквенно-цифровой информации. ЖК - термометры. Поляризационные фильтры. Фильтр Лио.

4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены.

4.4. Расчетные задания 2 семестр Расчет поляризаторов (10 вариантов) Расчет поляризационных характеристик резонаторов (10 вариантов) Типовой расчет служит выработке практических навыков расчета анизотропных устройств.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовая работа учебным планом не предусмотрена.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия не предусмотрены учебным планом.

Практические занятия включают компьютерные презентации по темам занятий.

Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, реферата и подготовку его презентации к защите, подготовку к зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Ищенко Е.Ф. Поляризационная оптика : учебное пособие для вузов по специальности 202000 "Квантовая и оптическая электроника" направления 654100 "Электроника и микроэлектроника" / Е.Ф. Ищенко, А.Л. Соколов. – М. : Изд-во МЭИ, 2005. – 336 с.

2. Ищенко Е.Ф. Поляризационные устройства : Учебное пособие по курсу "Поляризационные устройства", по специальности "Оптико-электронные устройства и системы" / Е.Ф. Ищенко, А.Л. Соколов, Моск. энерг. ин-т (ТУ). – М. : Изд-во МЭИ,. – 64 с.

3. Ищенко Е.Ф. Метод лучевых матриц в вычислительной оптике : учебное пособие по курсу "Вычислительные методы в квантовой электронике" по направлению "Электроника и микроэлектроника" / Е.Ф. Ищенко, Г.С. Рамазанова, Г. М. Янина, Моск. энерг. ин-т (ТУ). – М. : Изд-во МЭИ, 2005. – 48 с.

б) дополнительная литература:

Снопко В.Н. Поляризационные характеристики оптического излучения и методы их измерения / В. Н. Снопко, Акад. наук БССР. Ин-т физики им. Б.И. Степанова. – Мн. : Навука i тэхнiка, 1992. – 334 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://www.intuit.ru/video/99/ 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Квантовая электроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.т.н., профессор Ищенко Е.Ф.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой физики им. В.А. Фабриканта к.т.н., профессор Евтихиева О.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210100 «Электроника и наноэлектроника»

Программа подготовки: Квантовая электроника Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ " РАСПОЗНАВАНИЕ ОБЪЕКТОВ НА ИЗОБРАЖЕНИИ " Цикл: профессиональный Часть цикла: Вариативная/ по выбору № дисциплины по учебному плану: ИРЭ;

М.2.6. Часов (всего) по учебному плану: 1 семестр – Трудоемкость в зачетных единицах: 2 семестр – Лекции 0 часов 18 часов 1 семестр Практические занятия 36 часов 2 семестр Лабораторные работы 0 часов Расчетные задания, рефераты 18 часов (самост. раб) 2 семестр Объем самостоятельной работы по 54 часов учебному плану (всего) Экзамены 2 семестр Курсовые проекты (работы) Не предусмотрено Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является Изучение возможностей распознавания объектов на изображениях.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

способностью использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

способностью владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

способностью выявлять естественно-научную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

готовностью учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

способностью владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5) способностью собирать, анализировать и систематизировать отечественную и зарубежную научно-техническую информацию по тематике исследования в области электроники и наноэлектроники (ПК -18).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с современными методами распознавания изображений на объектах;

дать информацию о программном обеспечении, применяемом при распознавании изображений;

научить приводить исходное изображение к виду, позволяющему проводить компьютерное распознавание изображения, разрабатывать алгоритмы распознавания изображений.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе " Квантовая электроника " направления 210100 «Электроника и наноэлектроника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Информационные технологии" и "Вычислительные методы в квантовой электронике".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

вычислительные методы, применяемые для распознавания изображений (ОК-10);

основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации (ОК-12);

современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

основные приемы обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5) Уметь:

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин при постановке задачи для распознавания изображений, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе решения проблем обработки изображений, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

применять современные программные средства выполнения и редактирования изображений и чертежей и подготовки конструкторско-технологической документации (ПК-7) собирать, анализировать и систематизировать отечественную и зарубежную научно техническую информацию по тематике исследования в области квантовой электроники (ПК -18).

Владеть:

навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5) 4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Вероятностный Тест на знание критерий качества вероятностного 4 1 2 классификации критерия качества классификации Оптимальные стратегии статистической Контрольная работа 6 1 4 классификации.

Классификатор Байеса для нормально Тест: классификатор 6 1 4 распределенных Байеса векторов признаков.

Основные группы Тест: основные признаков, группы признаков, используемых при используемых при 6 1 4 распознавании распознавании изображений. изображений.

Некоторые алгебраические методы в задачах Контрольная работа 6 1 4 распознавания изображений.

Зачет Устный опрос 8 1 -- -- -- Обнаружение и Тест: обнаружение и распознавание распознавание 36 2 18 объектов на объектов на изображениях. изображениях.

Обнаружение и локализация объектов Контрольная работа 28 2 18 на изображении.

Зачет Устный опрос 8 2 -- -- -- Итого: 108 0 54 0 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Практические занятия:

1 семестр Постановка задачи. Вероятностный критерий качества классификации.

Оптимальные стратегии статистической классификации.

Классификатор Байеса. Минимаксный классификатор. Классификатор Неймана Пирсона. Классификатор Байеса для нормально распределенных векторов признаков.

Алгоритмы классификации. Вычисление вероятностей ошибочной классификации для нормального распределения векторов признаков.

Основные группы признаков, используемых при распознавании изображений.

Геометрические признаки. Топологические признаки. Вероятностные признаки.

Спектральные признаки.

Некоторые алгебраические методы в задачах распознавания изображений. О статистическом и детерминированном подходах к задачам анализа изображений.

Резонансный метод выделения геометрических примитивов.

2 семестр Обнаружение и распознавание объектов на изображениях. Задачи распознавания изображений. Формирование признаков по изображению. Основные требования к признакам, вычисляемым по изображениям. Нормализация изображений при вычислении признаков. Моментные инварианты как признаки изображения.

Обнаружение и локализация объектов на изображении. Постановка задачи и анализ современного состояния. Критерии локализации объектов. Совместное обнаружение и локализация объектов. Распознавание объектов двух классов. Совместная классификация.

Стратегии совместной классификации. Параллельная схема совместной классификации с минимальной информацией о решениях экспертов. Двухэтапная последовательная процедура классификации.

4.3. Расчетные задания:

2 семестр 1. Расчет критериев качества классификации.

2. Классификатор Байеса для нормально распределенных векторов признаков.

3. Двухэтапная последовательная процедура классификации.

4. Моментные инварианты для оценки признаков изображений.

5. Вычисление признаков по конкретным изображениям.

6. Критерии локализации объектов.

4.4. Курсовые проекты и курсовые работы: Курсовой проект (курсовая работа) учебным планом не предусмотрен.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия проводятся в форме практических занятий с использованием презентаций и видео роликов, решения задач и составления алгоритмов распознавания объектов на изображениях. Презентации практических содержат большое количество фотоматериалов.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, подготовку к устному опросу и зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос.

Аттестация по дисциплине – зачет.

Оценка за освоение дисциплины, определяется из условия: 0,5 (среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0,5 оценка за итоговый устный опрос.

В приложение к диплому вносится оценка за 2 семестр 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

3. Методы компьютерной обработки изображений. Учебное пособие. Под ред. Сойфера В.А.

- М.: Физматлит, 2001.

4. Цифровая обработка изображений : пер. с англ. / Р. Гонсалес, Р. Вудс. – М. : Техносфера, 2005. – 1072 с. – (Мир цифровой обработки). – ISBN 5-948360-28-8.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

2. Набор слайдов по курсу «Распознавание объектов на изображении»

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.exponenta.ru;

www.abitura.com.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций практических занятий и показа учебных фильмов и компьютерного класса.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Квантовая электроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., ст. преп. Михалева Е.М.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Физики им. В.А. Фабриканта к.т.н., профессор Евтихиева О.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) Направление подготовки: 210100 Электроника и наноэлектроника Программа: Квантовая электроника Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ" Цикл: профессиональный вариативная Часть цикла:

(дисциплина по выбору) № дисциплины по учебному ИРЭ;

М 2.7. плану:

Часов (всего) по учебному 1 семестр плану:

Трудоемкость в зачетных 1 семестр – единицах:

Лекции не предусмотрены 1 семестр Практические занятия 36 час 1 семестр Лабораторные работы 18 час 1 семестр Расчетные задания, рефераты не предусмотрены 1 семестр Объем самостоятельной работы по учебному плану 36 час 1 семестр (всего) Экзамены 1 семестр Курсовые проекты (работы) (1 зач.ед.) 54час. 1 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение закономерностей работы основных типов волоконно-оптических систем и областей их применения.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику в области квантовой электроники и волоконно оптических систем (ОК-12);

анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

принимать и обосновывать конкретные технические решения при создании волоконно оптических систем (ПК-10);

использовать информацию о новых технологических процессах и новых видах технологического оборудования при создании волоконно-оптических систем (ПК-17).

Задачами дисциплины являются:

познакомить обучающихся с теорией оптического излучения, его основными свойствами и законами распространения в световодах;

дать информацию о способах математического описания работы волоконно-оптических систем;

научить принимать решения и обосновывать выбор типа световодных датчиков при дальнейшем проектировании информационных систем квантовой и оптической электроники.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по профилю "Квантовая электроника" направления 210100 «Электроника и наноэлектроника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Физика", "Информационные оптика», «Волоконная и интегральная оптика», «Квантовые источники излучения»,"Приёмники оптического излучения и фотоприёмные устройства".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплин "Обработка и передача информации", "Лазерной интерферометрии", при выполнении НИИР, подготовке магистерской выпускной квалификационной работы по программе магистерской подготовки «Квантовая электроника ».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

основные источники научно-технической информации по волоконно-оптическим системам (ОК-7, ПК-6);

технологию изготовления основных элементов волоконно-оптических систем (ПК-10);

материалы, применяемые при создании волоконно-оптических систем их классификацию и маркировку (ПК-10);

источники научно-технической информации (журналы, сайты Интернет) по технологии изготовления основных элементов волоконно-оптических систем (ПК-17).

Уметь:

самостоятельно разбираться в нормативных методиках расчета и применять их для решения поставленной задачи (ОК-7);

использовать программы расчетов характеристик конструкционных материалов (ПК-1);

осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию и выбирать необходимые материалы (ПК-6);

выбирать конструкционные материалы для изготовления основных элементов волоконно-оптических систем в зависимости от условий работы (ПК-10);

анализировать информацию о новых технологиях изготовления основных элементов волоконно-оптических систем (ПК-17).

Владеть:

навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

терминологией в области разработки и применения волоконно-оптических систем (ОК-2);

навыками поиска информации о свойствах оптических световодов (ПК-6);

информацией о технических параметрах оборудования для использования при конструировании волоконно-оптических систем (ПК-17 );

навыками применения полученной информации при проектировании элементов волоконно-оптических систем (ПК-6).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ «Волоконно-оптические системы»

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 90 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Исторический обзор.

Основные этапы и Устный опрос.

направления развития 1 6 1 4 Контрольная работа волоконно –оптических датчиков (ВОД).

Кольцевой волоконный интерферометр.

Устный опрос.

Эффект Саньяка.

2 10 1 4 4 Контрольная работа Волоконно-оптический гироскоп.

Невзаимные фазовые Устный опрос.

шумы в волоконно 3 8 1 4 Контрольная работа оптическом гироскопе.

Цельно-волоконный Контрольная работа 4 10 1 4 4 гироскоп.

Волоконные интерферометры Маха- Устный опрос.

5 8 1 4 Цендера, Майкельсона, Контрольная работа Фабри-Перо.

Амплитудные Устный опрос 6 10 1 4 4 волоконные датчики.

Распределенные ВОД.

Устный опрос.

Оптические 7 8 1 4 Контрольная работа переключатели.

Поляризационные Контрольная работа 8 12 1 4 6 волоконные датчики.

Устный опрос Элементная база ВОД.

9 6 1 4 Презентация и Зачет защита типовых 6 1 задач Устный Экзамен 6 1 -- -- -- Итого: 90 1 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции: не предусмотрены 4.2.2. Практические занятия: Семинары.

1 семестр 1. Исторический обзор. Основные этапы и направления развития волоконно–оптических датчиков (ВОД).

2. Кольцевой волоконный интерферометр.

Эффект Саньяка. Волоконно-оптический гироскоп. Предельная чувствительность и фотонные шумы.

3. Метод фазовой модуляции. Невзаимные фазовые шумы в волоконно-оптическом гироскопе. Амплитудные шумы.

4. Цельно-волоконный гироскоп.

Пространственно-поляризационный фильтр. Фазовые шумы при рэлеевском рассеянии и в магнитном поле.

5. Интерферометрические волоконно-оптические датчики.

Волоконный интерферометр Маха-Цендера. Акустический, магнитный, температурный датчики. Интерферометр Майкельсона. Интерферометры Фабри-Перо. ВОД температуры.

Виброметр. ВОД перемещений. Интерферометрические датчики ускорения.

6. Амплитудные волоконные датчики.

Модуляционный индекс, чувствительность. Датчик на микроизгибах. Акустические датчики.

Гидрофон. ВОД на крутом изгибе, на нарушении полного внутреннего отражения. ВОД уровня жидкости, температуры, перемещений, электрического поля. Радиационный дозиметр.

7. Распределенные ВОД.

Рефлектометр. Амплитудные датчики ускорения. Оптические переключатели.

8. Поляризационные волоконные датчики. Датчики тока и магнитного поля. Датчики ускорения, температуры, давления.

9. Элементная база ВОД.

Направленные волоконные ответвители, поляризаторы, фазовые модуляторы.

4.3. Лабораторные работы:

1 семестр 1. Исследование работы лазерного гироскопа 2. Исследование работы волоконно-оптического виброметра 3. Ввод лазерного излучения в световод.

4. Исследование поляризационных характеристик световода 4.4. Расчетные задания: не предусмотрены 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы:

1 семестр 1.Проектирование волоконного интерферометра Майкельсона.(варианты) 2 Проектирование волоконно-оптического гироскопа(варианты) 3. Проектирование волоконного интерферометра Маха-Цандера(варианты) 4. Проектирование волоконно-оптического виброметра (варианты) 5. Проектирование волоконно-оптического измерителя ускорений (варианты) 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия проводятся в форме занятий с использованием презентаций.

Презентации лекций содержат большое количество цифровой и графической информации.

Самостоятельная работа включает подготовку к устным опросам и контрольным работам, выполнение расчетного задания и его подготовку к защите, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защита типовых задач Оценка за освоение дисциплины определяется как средняя оценка на основании результатов написания контрольных работ.

Аттестация по дисциплине – защита курсового проекта, зачет и экзамен.

В приложение к диплому вносится оценки за экзамен и защиту курсового проекта за семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Карасик А.Я., Ринкевичюс Б.С. Волоконная оптика. М.: Издательство – МЭИ, а) дополнительная литература:

2. Скандер А., Лав Дж. Теория оптических волноводов. - М.: Радио и связь, 1987, 655 с.

3. Шереметьев А.Г. Волоконный оптический гироскоп. - М.: Радио и связь, 1987, 150 с.

4. Бусурин В.И., Носов Ю.Р. Волоконно-оптические датчики: физические основы, вопросы расчета и применения. - М.: Энергоатомиздат, 1990, 256 с.

5. A.Ya.Karasik, B.S.Rinkevichius, V.A.Zubov. Laser Interferometry Principles. (Monograph.) Mir Publishers CRC Press, USA, Japan. 488 p. (1995).

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Mathcad 14 – MathSoft, Inc.

б) другие: Сайты Волоконно-оптические системы http://www.fiop.ru/, http://www.asvoweb.ru/ 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, компьютерного класса для выполнения расчетного задания, учебной лаборатории со специализированными стендами.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Квантовая электроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.ф.-м.н., профессор Карасик А.Я.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Физики им. В.А. Фабриканта к.т.н., профессор Евтихиева О.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210100 «Электроника и наноэлектроника»

Программа подготовки: Квантовая электроника Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ В КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКЕ" Цикл: профессиональный Часть цикла: Вариативный/по выбору № дисциплины по учебному плану: ИРЭ;

М.2.7. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 1 семестр – 4;

Лекции 0 час 1 семестр Практические занятия 36 час 1 семестр Лабораторные работы 18 час 1 семестр Расчетные задания, рефераты Не предусмотрено 1 семестр Объем самостоятельной работы по 36 час учебному плану (всего) 1 семестр Экзамены 1 семестр Курсовые проекты (работы) 0 з.е. (54 час) 1 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение основ языка программирования высокого уровня для нужд квантовой электроники. Формирование и закрепление навыков проектирования и реализации программного обеспечения для компьютерной обработки одномерных и двухмерных цифровых сигналов с использованием различных алгоритмов.

По завершению освоения данной дисциплины студент будет обладать:

способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);

способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

способностью проектировать устройства, приборы и системы электронной техники с учетом заданных требований (ПК -9);

способностью разрабатывать с использованием современных языков программирования и обеспечивать программную реализацию эффективных алгоритмов решения сформулированных задач (ПК -17);

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с историей развития языков программирования;

дать информацию о современном состоянии языков программирования высокого уровня;

научить реализовывать различные алгоритмы обработки цифровых сигналов, как одномерных так и двухмерных, на языке программирования высокого уровня.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Квантовая электроника" направления 210100 Электроника и наноэлектроника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Информационные технологии" и "Компьютерная обработка изображений".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

общую характеристику процесса проектирования и реализации программного обеспечения для нужд квантовой электроники (ОК-1, ПК-3).

Уметь:

выбирать и обосновывать различные алгоритмы для обработки одномерных и двухмерных цифровых сигналов (ОК-1, ПК-4);

выбирать и реализовывать выбранные алгоритмы для обработки одномерных и двухмерных цифровых сигналов (ПК-9).

Владеть:

языками программирования высокого уровня применительно к нуждам квантовой электроники (ОК-2, ПК-17).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 90 часа.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 История развития языков Устный опрос 2 программирования Технология.NET Контрольная работа 4 Framework Синтаксис языка С# Устный опрос 3 6 1 4 Основные типы данных Контрольная работа 4 4 1 Использование массивов данных, Защита лабораторной одномерных, 14 1 4 6 работы а двухмерных, многомерных Использование математических Контрольная работа 6 1 4 функций Защита лабораторной Построения графиков 12 1 2 6 работы Работа с Контрольная работа 6 1 4 изображениями.

Алгоритмы обработки Защита лабораторной 18 1 8 6 двухмерных сигналов. работы Защита лабораторных работ.

Зачет 6 1 -- -- -- Презентация и письменный зачет.

Экзамен Устный 12 1 -- -- -- Итого: 90 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия 1 семестр 1. Введение. Обзор современных операционных систем (Windows, Linux, Unix, MacOS).

История развития языков программирования: интерпретаторы и компиляторы, языки высокого и низкого уровня, современный этап развития языков программирования.

2. Технология.NET Framework. Языки программирования входящие в.NET. Совместимость различных служб, написанных на разных языках. Создание байт-кода, предназначенного для исполнения виртуальной машиной. Входной язык машины (общеязыковаясреда выполнения) CIL (Common Intermediate Language), или IL. Кроссплатформенность на уровне скомпилированного проекта (сборки). Встроенный сборщик мусора. История появления и различия версий выпусков.NET Framework.

3. С# – объектно-ориентированный язык программирования, основной язык программирования.NET. Введение в язык программирования высокого уровня С#.

Синтаксис языка. Основные типы данных: Byte, Integer, Double, Char, String. Использование массивов данных, одномерных, двухмерных, многомерных. Использование вложенных массивов. Написание простейшего консольного приложения. Операторы циклов, условных переходов. Использование математических функций из пространства имен Math. Написание оконного приложения. Подключение сторонних динамических библиотек для использования готовых функций и алгоритмов.

4. Применение языка C# в квантовой электронике, примеры возможного использования.

Построения графиков с помощью стандартных библиотек.NET. Использование COM порта в задачах автоматизации. Работа с изображениями, получение значения массива пикселей.

Алгоритмы цифровой обработки одномерного сигнала. Алгоритмы обработки двухмерных сигналов. Реализация комплексного вычисления в С#. Реализация одномерного и двухмерного алгоритма Фурье-преобразования.

4.3. Лабораторные работы 1 семестр 1. Реализация консольного приложения для вычисления числа пи различными методами, создание оконного приложения на языке С#.

2. Реализация построения графиков по ранее загруженным данным на С#.

3. Реализация алгоритмов обработки изображений на С# (пороговая фильтрация, пространственная фильтрация).

4. Реализация приложения для одномерного преобразования Фурье на С#.

4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы 1 семестр Курсовой проект:

1. Реализация быстрого Фурье-преобразования для одномерного цифрового сигнала.

2. Реализация пакетной обработки изображений (пороговая фильтрация).

3. Реализация пакетной пространственной обработки изображений (фильтрация с помощью лапласиана).

4. Реализация пакетной обработки изображений (эквилизация гистограммы).

5. Реализация быстрого Фурье-преобразования для двухмерного цифрового сигнала.

Проектирование электронной части оптико-электронного устройства.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия не предусмотрены учебным планом.

Практические занятия включают компьютерные презентации по темам занятий, интерактивный разбор конкретных примеров для иллюстрации действия различных операторов и алгоритмов.

Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, подготовку к лабораторным работам, выполнение курсового проекта и подготовку его презентации к защите, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, устный опрос, защита курсового проекта.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка за защиту курсового проекта и оценка на экзамене.

В приложение к диплому выносится оценки за экзамен и защиту курсового пректа за семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Троелсен Э. C# и платформа.NET : пер. с англ. / Э. Троелсен. СПб.: Питер, 2007. 796 с.

2. Шилдт Г. C# : Учебный курс : пер. с англ. / Г. Шилдт. СПб.: Питер, 2002. 512 с.Шилдт Г. C# 4.0: полное руководство (C# 4.0 The Complete Reference) — М.: «Вильямс», 2010. — С. б) дополнительная литература:

1. Вилле К. Представляем C# : пер. с англ. / К. Вилле. М.: ДМК Пресс, 2001. 192 с.

2. C# : пер. с англ. / К. Ватсон, и др. М.: ЛОРИ;

СПб.: Питер, 2006. 861 с.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

http://www.microsoft.com/express/Downloads/#2010-Visual-CS, http://msdn.microsoft.com/ru-ru/vcsharp/, http://www.intuit.ru 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций, а также компьютерный класс с наличием программного обеспечения для проведения лабораторных занятий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Квантовая электроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н., ст. преп. Михалева Е.М.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой физики им. В.А. Фабриканта к.т.н., профессор Евтихиева О.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210100 «Электроника и наноэлектроника»

Программа подготовки: Квантовая электроника Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ " СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В КВАНТОВОЙ ЭЛЕКТОНИКЕ" Цикл: Профессиональный Часть цикла: вариативная/по выбору № дисциплины по учебному плану: ИРЭ;

М.2.8. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 1 семестр – Лекции 0 часов 1 семестр Практические занятия 36 часов 1 семестр Лабораторные работы 18 часов 1 семестр 18 часов самостоятельной.

Расчетные задания, рефераты работы Объем самостоятельной работы по 54 часов учебному плану (всего) Экзамены 1 семестр Курсовые проекты (работы) не предусмотреы Москва – 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение статистических характеристик устройств квантовой электроники и наноэлектроники, статистических методов анализа и обработки научной информации, получаемой с их помощью о параметрах физических процессов и систем в различных областях естествознания.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы статистического анализа в теоретических и экспериментальных исследованиях, в математическом моделировании (ОК-10);

владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, иметь навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-12);

выявлять естественно-научную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

владеть основными приемами обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5) способностью собирать, анализировать и систематизировать отечественную и зарубежную научно-техническую информацию по тематике исследования в области электроники и наноэлектроники (ПК -18).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с современными методами статистической обработки информации и современной аппаратурой для прикладного анализа случайных данных и характеристик шумовых флуктуаций в устройствах квантовой электроники;

дать информацию о программном обеспечении, применяемом при статистической обработке данных, научить правильно использовать пакеты прикладных программ;

научить оптимальным методам восстановления сигналов на фоне шумов и аппаратных искажений, проводить компьютерную обработку многомерных сигналов.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части общенаучного цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе " Квантовая электроника " направления 210100 «Электроника и наноэлектроника».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: “Информационная оптика”, “Лазерные измерительные системы”, “Приемники оптического излучения”.

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении следующих дисциплин: Обработка и передача видеоинформации, Регистрация цифровых изображений Лазерная интерферометрия, а также при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы по программе «Квантовая электроника».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

вычислительные методы, применяемые для статистической обработки измерений, выполняемых с помощью приборов квантовой электроники (ОК-10);

основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки статистической информации (ОК-12);

современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности (ПК-3);

основные приемы обработки и представления экспериментальных данных (ПК-5) Уметь:

использовать основные законы естественнонаучных дисциплин при постановке задачи для статистической обработки данных, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе решения проблем статистического анализа и обработки данных, привлекать для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-2);

применять современные программные средства статистического анализа и обработки измерений (ПК-7) собирать, анализировать и систематизировать отечественную и зарубежную научно техническую информацию по тематике исследования в области квантовой электроники (ПК -18).

Владеть:

навыками работы с компьютером как средством статистической обработки информации (ОК-12);

основными приемами исследования статистических характеристик одномерных и многомерных сигналов, методами обработки и представления экспериментальных данных в области квантовой электроники (ПК-5) СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.

4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая № контроля Семестр самостоятельную работу раздел Форма промежуточной п/ успеваемости студентов и аттестации п (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 1 Статистические характеристики 1-го Тест: особенности порядка оптических статистики лазерного 16 1 0 4 4 волн. и хаотического излучения Частичная когерентность Контрольная работа 24 1 0 12 4 Методы измерения Тест:

когерентности интерферометричес 16 1 0 6 4 кие и спектро метрические методы Некоторые задачи, Тест:

связанные с интерферометрия когерентностью интенсивностей 24 1 0 4 4 высшего порядка Выполнение типового расчета Влияние частичной когерентности на Тест: ОПФ и ФРТ системы, 8 1 0 4 оптических ситем формирующие изображение Фундаментальные Защита пределы точности при лабораторных работ 16 1 0 6 2 фотоэлектрической и типового расчета регистрации света Экзамен Устный 7 4 1 -- -- -- Итого: 108 0 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции: не предусмотрены.


4.2.2. Практические занятия:

1 семестр 1. Статистические характеристики 1-го порядка оптических волн.

Плотность вероятности напряженности и интенсивности поляризованного и неполяризованного теплового излучения. Частичная поляризация излучения. Прохождение случайного светового сигнала через устройства, чувствительные к поляризации. Матрица когерентности. Степень поляризации. Плотность вероятности напряженности и мгновенной интенсивности одномодового и многомодового лазерного излучения.

2 Теория частичной когерентности Комплексное представление случайного оптического поля. Аналитический сигнал.

Преобразование Гильберта. Функция когерентности и односторонняя спектральная плотность оптических колебаний.

Анализ функций когерентности и спектральной плотности излучения ансамбля осцилляторов при естественном, доплеровском и диффузионном механизме релаксации. Однородное и неоднородное уширения спектральных линий. Когерентные свойства излучения тепловых источников.

Временная когерентность одночастотного и многочастотного лазерного излучения.

Функция взаимной когерентности. Волновые уравнения, описывающие распространение функции взаимной когерентности. Распространение взаимной спектральной плотности.

Взаимная спектральная чистота и приводимость. Взаимная когерентность лазерного света, прошедшего через движущийся рассеиватель. Пространственная когерентность. Теорема Ван Циттерта-Цернике. Элементы теории дифракции частично-когерентного света.

Пространственная когерентность одномодового и многомодового лазерного излучения.

3. Методы измерения когерентности Основы интерферометрических измерений когерентности. Методика измерения реальной части, модуля и фазы функции взаимной когерентности по схеме Юнга.

Интерферометрические схемы измерения временной когерентности.

Интерферометрические схемы измерения пространственной когерентности. Звездный интерферометр Майкельсона. Измерение спектральной плотности оптических волн классическими спектрометрами. Аппаратная функция спектрального прибора. Разрешающая способность. Элементы теории восстановления сигналов. Регуляризация.

Сверхразрешение в оптике. Фурье-спектрометрия. Теоремы о дискретном представлении случайных функций. Интервал и коинтервал Найквиста. Маскировка частот. Частота свертывания Найквиста. Шумы квантования. Разрешающая способность и аппаратная функция фурье-спектрометра. Аподизация. Применения фурье-спектрометрии.

4. Некоторые задачи, связанные с когерентностью высшего порядка Интерферометрия интенсивностей. Эксперимент Брауна-Твисса. Звездная интерферометрия интенсивностей. Лазерная интерферометрия интенсивностей. Схемы измерений корреляционных функций интенсивности, основанные на нелинейных оптических эффектах.

Спектрометрия флуктуаций интенсивности. Режимы прямого детектирования и фотогетеродинирования. Применения спектрометрии флуктуаций интенсивности для измерения когерентности, изучения статистики броуновского движения и для измерения характеристик турбулентности.

5. Влияние частичной когерентности на системы, формирующие изображение Изображение двух близко расположенных точек и синусоидального амплитудного объекта при частично когерентном освещении. Спекл-эффекты при формировании изображения.

Формирование изображения при наличии случайных неоднородных сред. Понятия усредненных оптической передаточной функции (ОПФ) и функции размытия точки (ФРТ).

ОПФ и ФРТ при длительной и короткой экспозициях. Звездная спекл-интерферометрия.

6. Фундаментальные пределы точности при фотоэлектрической регистрации света Полуклассическая теория фотоэлектрической регистрации. Статистика фотоотсчетов.

Параметр вырождения. Шумы в амплитудном интерферометре и интерферометре интенсивностей при низких световых уровнях. Оценки потенциальной точности измерения параметров интерференционной картины. Шумовые ограничения в спекл-интерферометрии.

4.3. Лабораторные работы:

1 семестр №1. Генерация случайных данных с заданной плотностью вероятности. Погрешность гистограмм.

№2. Оценка моментов и моментных функций моделированных случайных данных.

№3 Математическое моделирование измерения плотности вероятности интенсивности поляризованного неполяризованного хаотичного излучения.

№4 Математическое моделирование измерения статистики фотоотсчетов.

4.4. Расчетные задания:

1 семестр Расчет функции когерентности лазерного излучения (25 вариантов).

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы: не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Практические занятия проводятся в традиционной форме с использованием презентаций.

Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, подготовку к лабораторным работам и их защитам, подготовку к устному опросу и зачету.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – оценка, полученная на экзамене.

Оценка за освоение дисциплины, определяется из условия: 0,3 (среднеарифметическая оценка за контрольные и тесты) + 0,3 (среднеарифметическая оценка за защиты лабораторных работ) + 0,4 оценка за итоговый устный опрос.

В приложение к диплому выносится оценка за 1 семестр 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Смирнов В.И. Когерентность излучения. Задачи и расчетное задание. Учебное пособие. М.: МЭИ, 2000.

2. Смирнов В.И. Фундаментальные пределы точности лазерных измерений. Учебное пособие. М.: МЭИ, 2006.

б) дополнительная литература 1.Гудмен Дж. Статистическая оптика. М.: Мир, 1988.

2.Ахманов С.А., Дьяков Ю.Е., Чиркин А.С. Введение в статистическую радиофизику и оптику. М.: Наука, 1981.

3. Смирнов В.И. Анализ и расчет на ЭВМ статистических моделей оптических полей. Учебное пособие. М.: МЭИ, 1986.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

3. Набор слайдов по курсу «Статистические методы в квантовой электронике».

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

Mathcad (Statistics) http//buenos.ru//110674-mathcad-14 Software-collection.html 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций и показа учебных фильмов и компьютерного класса.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ООП ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Квантовая электроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

д.ф-м.н., проф. Смирнов В.И.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой Физики им. В.А. Фабриканта к.т.н., профессор Евтихиева О.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210100 «Электроника и наноэлектроника»

Программа подготовки: Квантовая электроника Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ОБРАБОТКА И ПЕРЕДАЧА ВИДЕОИНФОРМАЦИИ" Цикл: профессиональный Часть цикла: Вариативная/по выбору № дисциплины по учебному плану: ИРЭ;

М.2.8. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 1 семестр – 3;

Лекции 0 час 1 семестр Практические занятия 36 час 1 семестр Лабораторные работы 18 час 1 семестр Расчетные задания, рефераты 0,5 з.е. (18 час) 1 семестр Объем самостоятельной работы по 54 час учебному плану (всего) Экзамены 1 семестр Курсовые проекты (работы) Не предусмотрено Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение принципов и методов обработки и передачи видеоинформации.

По завершению освоения данной дисциплины студент будет обладать:

способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);

готовностью к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);

способностью адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анализировать свои возможности (ОК-7);

способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин ООП магистратуры (ПК-1);

способностью демонстрировать навыки работы в научном коллективе, порождать новые идеи (креативность) (ПК-2);

способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями ООП магистратуры) (ПК-5);

способностью разрабатывать с использованием современных языков программирования и обеспечивать программную реализацию эффективных алгоритмов решения сформулированных задач (ПК -17);

готовностью осваивать принципы планирования и методы автоматизации эксперимента на основе информационно-измерительных комплексов как средства повышения точности и снижения затрат на его проведение, овладевать навыками измерений в реальном времени (ПК -18);

способностью к организации и проведению экспериментальных исследований с применением современных средств и методов (ПК -19);


способностью делать научно-обоснованные выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований, давать рекомендации по совершенствованию устройств и систем, готовить научные публикации и заявки на изобретения (ПК -20);

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с принципами и структурой видеоинформации;

дать информацию о современном состоянии приборной базы и методов для обработки и передачи видеоинформации;

научить реализовывать различные методики обработки и сжатия видеоинформации.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Квантовая электроника" направления 210100 Электроника и наноэлектроника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Информационные технологии" и "Компьютерная обработка изображений".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

общую характеристику процессов обработки и передачи видеоинформации(ОК-1, ПК-2, ПК-3).

Уметь:

выбирать и обосновывать различные методики и алгоритмы для обработки видеоинформации (ОК-1, ОК-6, ПК-4, ПК-18);

выбирать и реализовывать выбранные методики и алгоритмы для обработки видеоинформации (ПК-1, ПК-5, ПК-19).

Владеть:

приборной базой и методикой работы с ней применительно к обработке и передаче видеоинформации (ОК-2, ОК-7, ПК-17, ПК-20).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Сжатие сигналов Устный опрос 1 8 1 4 Статистическое Защита лабораторной 14 1 4 4 кодирование работы Источник с корреляцией Контрольная работа, между отсчетами защита лабораторной 14 1 4 4 работы Сжатие с потерями Выполнение типового расчета, 18 1 8 4 защита лабораторной работы Компрессия Защита лабораторной динамических 20 1 8 6 работы изображений Программы обработки Устный опрос, видеоинформации выполнение типового 16 1 8 расчета.

Защита типового Зачет расчета, защита 6 1 -- -- -- лабораторных работ Экзамен Устный 12 1 -- -- -- Итого: 108 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия 1 семестр 1. Сжатие сигналов – ключевая технология в обработке и передаче изображений. Виды алгоритмов сжатия изображений. Изображение – источник информации. Обобщенная модель кодека.

2. Алгоритмы эффективного статистического кодирования. Кодирование методом Хаффмана. Кодирование Хаффмана с расширением алфавита. Схема сжатия LZW.

Арифметическое сжатие.

3. Модель источника с корреляцией между отчетами. Декорреляция входного сигнала.

Дифференциальная импульсно-модовая модуляция. Кодирование трансформант.

4. Сжатие с потерями (по формату JPEG). Этапы сжатия JPEG. Преобразование цветности и субдискретизация. Дискретное косинусное преобразование (DCT). Квантование результатов DCT. Сокращение избыточности. Особые режимы сжатия JPEG.

5. Компрессия динамических изображений в формате MPEG. Форматы сжатия Структурная схема кодера и декодера. Оценка движения. Пересортировка кадров. Слайсы, макроблоки и блоки. Особенности дискретного косинусного преобразования. Квантование и управление потоком данных. Масштабируемость системы MPEG-2.

6. Работа в программах обработки видеороликов. Работа в программе Light Allow. Работа в программе Windows Movie Maker. Критерии качества изображений.

4.3. Лабораторные работы 1 семестр 1. Создание и редактирование видеоролика в программе Light Allow.

2. Создание и редактирование видеоролика в программе Windows Movie Maker.

3. Компьютерная модель работы датчика движения.

4. Компьютерная модель работы датчика освещенности.

4.4. Расчетные задания 1. Создание видеоролика в формате AVI.

2. Создание видеоролика в формате MPEG.

3. Создание видеоролика в формате AVI с титрами и заставками.

4. Создание видеоролика с звуковым оформлением.

5. Кодирование Хаффмана.

6. Арифметическое кодирование.

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовые проекты учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия не предусмотрены учебным планом.

Практические занятия включают компьютерные презентации по темам занятий, интерактивный разбор конкретных примеров автоматизированных систем.

Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, подготовку к лабораторным работам, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, устный опрос, защита типового расчета.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Белунцов В. Новейший самоучитель по работе с видео на компьютере / В. Белунцов. – М.: ДЕСС КОМ, 2002. – 272 с.

2. Рид Р. Основы теории передачи информации: пер. с англ. – М. : Вильямс, 2005. – 320 с.

б) дополнительная литература:

1. Журнал «Проблемы передачи информации».

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. Набор слайдов по курсу «Обработка и передача видеоинформации».

2. Лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций, а также компьютерный класс с наличием программного обеспечения для проведения лабораторных занятий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Квантовая электроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н.,доцент Скорнякова Н.М.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой физики им. В.А. Фабриканта к.т.н., профессор Евтихиева О.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 210100 «Электроника и наноэлектроника»

Программа подготовки: Квантовая электроника Квалификация (степень) выпускника: магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "АВТОМАТИЗАЦИЯ ОПТИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА" Цикл: профессиональный Часть цикла: Вариативный/по выбору № дисциплины по учебному плану: ИРЭ;

М2.9. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 1 семестр – 3;

Лекции 0 час 1 семестр Практические занятия 36 час 1 семестр Лабораторные работы 18 час 1 семестр Расчетные задания, рефераты 0 з.е. (18 час) 1 семестр Объем самостоятельной работы по 54 час учебному плану (всего) Экзамены 1 семестр Курсовые проекты (работы) Не предусмотрено 1 семестр Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение принципов и методов автоматизации оптического эксперимента. Изучение физически реализованных способов сопряжения экспериментальной аппаратуры, работающей в реальном масштабе времени.

По завершению освоения данной дисциплины студент будет обладать:

способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень (ОК-1);

способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);

готовностью к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);

способностью адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анализировать свои возможности (ОК-7);

способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин ООП магистратуры (ПК-1);

способностью демонстрировать навыки работы в научном коллективе, порождать новые идеи (креативность) (ПК-2);

способностью понимать основные проблемы в своей предметной области, выбирать методы и средства их решения (ПК-3);

способностью самостоятельно приобретать и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности (ПК-4);

способностью к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов (в соответствии с целями ООП магистратуры) (ПК-5);

способностью разрабатывать с использованием современных языков программирования и обеспечивать программную реализацию эффективных алгоритмов решения сформулированных задач (ПК -17);

готовностью осваивать принципы планирования и методы автоматизации эксперимента на основе информационно-измерительных комплексов как средства повышения точности и снижения затрат на его проведение, овладевать навыками измерений в реальном времени (ПК -18);

способностью к организации и проведению экспериментальных исследований с применением современных средств и методов (ПК -19);

способностью делать научно-обоснованные выводы по результатам теоретических и экспериментальных исследований, давать рекомендации по совершенствованию устройств и систем, готовить научные публикации и заявки на изобретения (ПК -20);

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с принципами автоматизации оптических систем;

дать информацию о современном состоянии приборной базы для автоматизированных приема и обработки информации;

научить реализовывать различные методики автоматизации оптических систем.

2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М.2 основной образовательной программы подготовки магистров по программе "Квантовая электроника" направления 210100 Электроника и наноэлектроника.

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Информационные технологии" и "Компьютерная обработка изображений".

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении магистерской выпускной квалификационной работы.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:

общую характеристику процесса проектирования и реализации автоматизированных оптических систем (ОК-1, ПК-2, ПК-3).

Уметь:

выбирать и обосновывать различные методики и алгоритмы для автоматизированной обработки оптической информации (ОК-1, ОК-6, ПК-4, ПК-18);

выбирать и реализовывать выбранные методики и алгоритмы для автоматизированной обработки оптической информации (ПК-1, ПК-5, ПК-19).

Владеть:

приборной базой и методикой работы с ней применительно к автоматизации оптического эксперимента (ОК-2, ОК-7, ПК-17, ПК-20).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.

Виды учебной работы, Всего часов на Формы текущего Раздел дисциплины. включая контроля Семестр самостоятельную работу раздел № Форма промежуточной успеваемости студентов и п/п аттестации (по разделам) трудоемкость (в часах) (по семестрам) лк пр лаб сам.

1 2 3 4 5 6 7 8 Основные задачи оптимизации оптического Устный опрос 8 1 2 эксперимента Система автоматизации. Защита лабораторной 12 1 4 4 работы Компьютерная обработка данных, Контрольная работа, полученных с защита лабораторной 14 1 8 4 цифрового работы осциллографа Системы с Выполнение видеокамерами типового расчета, 24 1 10 4 защита лабораторной работы Современные системы автоматизации оптического Защита лабораторной 18 1 4 6 эксперимента ведущих работы фирм.

Приборы с ЭВМ. Устный опрос, выполнение типового 14 1 8 расчета.

Защита типового Зачет расчета, защита 6 1 -- -- -- лабораторных работ Устный Экзамен 12 1 -- -- -- Итого: 108 36 18 4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции Лекции учебным планом не предусмотрены.

4.2.2. Практические занятия 1 семестр Основные задачи оптимизации оптического эксперимента: повышение эффективности;

получение более полного и точного результата;

сборка результатов. Блок схема обобщенной автоматизированной системы.

Система автоматизации. Назначение и функции систем. Цифровой запоминающий осциллограф. Основные области применения. Органы управления и контроля. Передача данных в ЭВМ.

Компьютерная обработка данных, полученных с цифрового осциллографа.

Считывание файлов;

двумерная, трехмерная интерполяция;

линейное предсказание;

функции регрессии;

считывание многих данных в один файл;

работа со сложными матрицами.

Системы с видеокамерами. Интеграция видеокамер в оптико-электронный комплекс. Системы синхронизации. Обработка получаемой информации в реальном масштабе времени. Применение мультиплексоров в видео системах. Симплексные, дуплексные, триплексные мультиплексоры.

Современные системы автоматизации оптического эксперимента ведущих фирм.

Приборы с ЭВМ. Фильтрация оптического излучения. Приборы с дифракционными решетками. Призменные спектральные приборы. Интерференционные спектральные приборы. Модуляционные спектральные приборы. Лазерная спектроскопия. Системы с обратной связью.

4.3. Лабораторные работы 1 семестр 1. Компьютерная обработка экспериментальных данных в MathCad.

2. Регистрация и обработка изображений в реальном масштабе времени.

3. Экспериментальные комплексы с обратной связью.

4. Расчет статистических функций в MathCad.

4.4. Расчетные задания 1 семестр 1. Расчет системы обратной связи в оптическом эксперименте (изменение положения линзы).

2. Расчет системы обратной связи в оптическом эксперименте (изменение фокусного расстояния объектива).

3. Расчет системы обратной связи в оптическом эксперименте (изменение диаметра апертурной диафрагмы) 4. Расчет системы обратной связи в оптическом эксперименте (изменение положения видеокамеры).

4.5. Курсовые проекты и курсовые работы:

учебным планом не предусмотрены.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия не предусмотрены учебным планом.

Практические занятия включают компьютерные презентации по темам занятий, интерактивный разбор конкретных примеров автоматизированных систем.

Самостоятельная работа включает подготовку к контрольным работам, подготовку к лабораторным работам, реферата и подготовку его презентации к защите, подготовку к зачету и экзамену.

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются контрольные работы, устный опрос, защита типового расчета.

Аттестация по дисциплине – экзамен.

Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене.

В приложение к диплому вносится оценка за 1 семестр.

7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература:

а) основная литература:

1. Автоматизация физических исследований и эксперимента: компьютерные измерения и виртуальные приборы. ДМК Пресс, 2005 г.

2. Ковалев С. И. Автоматизация теплофизического лабораторного эксперимента: учебное пособие по курсу "Автоматизированные системы научных исследований" по направлению "Техническая физика". Изд. дом МЭИ, 2009 г.

б) дополнительная литература:

1. Системы автоматизации теплофизического эксперимента: учебное пособие для вузов по направлению "Техническая физика". Изд. дом МЭИ, 2007 г.

7.2. Электронные образовательные ресурсы:

1. Набор слайдов по курсу «Автоматизация оптического эксперимента».

2. Лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы.

8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций, а также компьютерный класс с наличием программного обеспечения для проведения лабораторных занятий.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 210100 «Электроника и наноэлектроника» и программе «Квантовая электроника».

ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ:

к.т.н.,доцент Скорнякова Н.М.

"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой физики им. В.А. Фабриканта к.т.н., профессор Евтихиева О.А.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ РАДИОТЕХНИКИ И ЭЛЕКТРОНИКИ (ИРЭ) _ Направление подготовки: 200100 «Электроника и наноэлектроника»

Программа подготовки: Квантовая электроника Квалификация (степень) выпускника: Магистр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ПРИМЕНЕНИЕ ЛАЗЕРОВ" Цикл: профессиональный Часть цикла: Вариативная/по выбору № дисциплины по учебному плану: ИРЭ;

М.2.9. Часов (всего) по учебному плану: Трудоемкость в зачетных единицах: 1 семестр – 3;

Лекции не предусмотрено 1 семестр Практические занятия 36 час 1 семестр Лабораторные работы 18 час 1 семестр Расчетные задания, рефераты 0 з.е. (18 час) 1 семестр Объем самостоятельной работы по 54 час учебному плану (всего) Экзамены 1 семестр 1 семестр Курсовые проекты (работы) не предусмотрено Москва - 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение основ лазерной техники, работа с различными видами лазеров. Изучение современных лазерных приборов и систем. По завершению освоения данной дисциплины студент будет обладать:

способностью совершенствовать и развивать свой интеллектуальный и общекультурный уровень в области квантовой электроники (ОК-1);

способностью к самостоятельному обучению новым методам исследования, к изменению научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2);

готовностью к активному общению с коллегами в научной, производственной и социально-общественной сферах деятельности (ОК-6);

способностью адаптироваться к изменяющимся условиям, переоценивать накопленный опыт, анализировать свои возможности (ОК-7);

способностью использовать результаты освоения фундаментальных и прикладных дисциплин магистерской программы (ПК-1);

способностью к профессиональной эксплуатации современного лазерного оборудования и приборов (в соответствии с целями магистерской программы) (ПК-5);

готовностью оформлять, представлять и докладывать результаты выполненной работы (ПК-6);

готовностью определять цели, осуществлять постановку задач проектирования электронных приборов, схем и устройств различного функционального назначения, подготавливать технические задания на выполнение проектных работ (ПК -8).

Задачами дисциплины являются познакомить обучающихся с основами методами применения лазеров;

познакомить с принципом построения лазерных систем;

обучить работе с современными промышленными лазерными системами.



Pages:     | 1 | 2 || 4 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.