Оптична інженерія та фотонні технології
Спеціальність: Мікро- та наносистемна техніка
Код дисципліни: 8.153.00.O.3
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Фотоніка
Лектор: проф. Бобицький Ярослав Васильович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Результати навчання: Аспірант повинен знати:
• природу і властивості світла, ґенезу фотоніки,основи взаємодії електромагнітного випромінювання з речовиною, принцип роботи лазера та квантових підсилювачів;
• шкалу електромагнітних хвиль, джерела світла, способи маніпулювання і підсилення, методи і засоби детектування;
• режими роботи лазерів, типи лазерів їхні характеристики, практичне застосування лазерів та потужних світлодіодів в індустрійних технологіях, біомедичній інженерії, інформаційно-діагностичних системах, контролі довкілля;
• альтернативне освітлення і фотонні енергетичні технології (сонячна енергетика);
Аспірант повинен вміти:
• використати переваги оптики і фотоніки у проектуванні приладів та технологічних процесах;
• спроектувати окремі вузли оптоелектронних приладів, сонячних перетворювачів енергії;
• розробити вибрані операції технологічного процесу на базі джерела фотонів;
• експлуатувати оптико-електронні прилади і проводити технологічні операції з використанням лазерів та потужних світлодіодів;
• використати знання з оптичної інженерії та фотонних технологій у наукових дослідженнях.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: – пререквізити: Аналітичні та чисельні методи досліджень;
– кореквізити: Плазмоніка.
Короткий зміст навчальної програми: Розглядається природа світла і феномен фотону як альтернативного до електрону носія інформації та енергії. Даються принципові схеми та конструкції оптоелектронних приладів, базові вузли генерації (джерела випромінювання певного спектрального діапазону – пристрої маніпулювання та підсилення – детектори електромагнітного випромінювання). Розглядаються оптичні системи відображення інформації (дисплеї), прилади контролю навколишнього середовища (лідари і сканери). Волоконно-оптичні лінії зв’язку, сонячні перетворювачі енергії (фотовольтаїка, геліоконцентратори, солекс-системи).
Розглянуто сучасні фотонні технології в індустрії (лазерна різка, зварка, пробивка отворів, наплавка, гартування), мікроелектроніці (гетерування, фотостимульовані процеси дифузії, очистки і модифікації поверхні, травлення, осадження).
Приводяться сучасні знання з фемтоніки та плазмоніки в області нанотехнологій.
Методи та критерії оцінювання: • поточний контроль (30%): письмові звіти з практичних робіт, усне опитування, контрольна робота (30%);
• підсумковий контроль (70%): екзамен (письмово-усна форма).
Рекомендована література: 1. Готра З.Ю., Бобицький Я.В. Лазерні методи обробки в мікроелектроніці. – Львів: Світ, 1991. – 169 с.
2. Бобицький Я.В., Матвіїшин Г.Л. Лазерні технології: Частина 1: навч. посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2015. – 320 с.
3. Бобицький Я.В., Матвіїшин Г.Л. Лазерні технології. Частина 2: навч. посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2020. – 112 с.
4. Григорук В.І., Коротков П.А., Хижняк А.І. Лазерна фізика. 2-е вид. – К.: МП «Леся», 1999. – 526 c.
5. Billings A. Optics, optoelectronics and photonics: engineering principles and applications // Prentice-Hall, Inc., 1994.
6. A. Sennaroglu. Photonics and laser engineering: principles, devices and applications // McGraw-Hill, 2010.
7. H.S. Nalwa. Handbook of Advanced Electronic and Photonic Materials and Devices: Semiconductors // Vol.1, Academic Press, 2001.
8. C.C. Lee (Ed.) The Current Trends of Optics and Photonics // Vol.129, Springer, 2014.