مهندسی اپتیک و لیزر

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
Measurements at Optical Bench FME CTU.jpg

مهندسی اپتیک و لیزر (به انگلیسی: Optical engineering) از علوم مهندسی علم مطالعه خواص نور را می‌گویند.

لیزر از پرتوهایی است که در صنعت، پزشکی، هنر و ... به خوبی به کار گرفته می‌شود و بر اثر تقویت نور گسیل شده القایی به دست می‌آید.

دانش اپتیک و لیزر پیشرفتهای فراوانی در دهه‌های اخیر داشته‌است. با توجه به آینده درخشان و کاربردهای روزافزون آن، تربیت کادر متخصص که آشنا به زیر بناهای نظری و مسلط به مبانی عملی باشند، لازم به نظر می‌رسد. دوره کارشناسی مهندسی اپتیک و لیزر به منظور آموزش مبانی علمی اپتیک و کاربرد آن در تجهیزات اپتیکی، اپتوالکترونیکی و لیزری تدوین شده‌است. در فناوری پیشرفته و به ویژه در صنایع دفاعی، تولید، انتشار و به کارگیری نور، آشکارسازی آن در نواحی مختلف بینایی و برهم‌کنش نور با ماده مسائل مهم به شمار می‌آیند. در این راستا به متخصصینی که بتوانند همکاری لازم را در طراحی و محاسبات ساخت و نگهداری تجهیزات اپتیکی، اپتو الکترونیکی و لیزری به عهده گیرند، به شدت احساس می‌شود.

نقش و توانایی مهندس اپتیک و لیزر دانش آموختگان این دوره قادرند کادر متخصص مورد نیاز در زمینه‌های زیر را تامین کنند: ۱-همکاری در طراحی تجهیزات اپتیکی، لیزری و اپتو الکترونیکی ۲-تنظیم و اجرای برنامه‌های تعمیر و نگه‌داری دستگاه‌های اپتیکی و لیزری ۳-نظارت بر انجام سرویس‌های لازم شامل عیب‌یابی، بازرسی فنی، پیاده و سوار کردن و تنظیم تجهیزات اپتیکی و لیزری ۴-شناخت راه‌اندازی و به کار گیری سیستم‌های دارای تجهیزات اپتیکی، اپتو الکترونیکی و لیزری. ۵-پذیرش مسئولیت‌های فنی در صنایع اپتیکی و لیزری ۶-توانایی لازم جهت کنترل کیفیت به روش اپتیکی و لیزری ۷-راه‌اندازی و انجام آزمایش‌های بیناب سنجی لیزری ۸-همکاری در پروژه‌های تحقیقاتی در زمینه فوق ۹-توانایی انجام آشکارسازی نور در نواحی مختلف بیناب به ویژه در ناحیه مادون قرمز ۱۰-کسب مهارت‌های لازم در زمینه نشاندن لایه‌های اپتیکی در خلا و ساخت پالاینده‌های پرتو شکاف‌ها و ... و در صنایع اپتیک و لیزر و مراکز تحقیقاتی و مراکز به کار گیرنده تجهیزات اپتیکی، لیزری و اپتو الکترونیکی و ... به کار اشتغال یابند.

مقدمه[ویرایش]

بدون شک لیزر یکی از برجسته‌ترین ابزار علمی و فنی قرن بیستم بشمار می‌آید.پیشرفت سریع تکنولوژی لیزر از سال 1960 میلادی ، هنگامی که اولین لیزر با موفقیت تهیه شد ، شروع گردید . لیزر امروزه در زمینه‌های گوناگون از قبیل بیولوژی ، پزشکی ، مدارهای کامپیوتر ، ارتباطات ، سیستم‌های اداری ، صنعت ، اندازه‌گیری در زمینه‌های مختلف و … بکار برده می‌شود . لیزر یک منبع نور خاص است و بطور کلی با نور لامپهای معمولی ، چراغ برق ، نور فلورسانت و غیره تفاوت فاحش دارد و در مقایسه با سایر منابع نور : در رده‌ای با مشخصات فوق‌العاده نوری قرار دارد . این مطلب با عنوان اینکه نور لیزر از همدوستی (coherence) فوق‌العاده برخوردار است ، بیان می‌شود

لیزر را می‌توان در مقایسه با سایر مولدهای نوری که فقط نور را منتشر می‌کنند ، یک فرستنده نوری پنداشت . تا قبل از ظهور لیزر محدوده فرکانس امواج رادیوئی و محدوده نوری از نقطه نظر همدوستی با یکدیگر اختلاف داشتند . در فیزیک رادیوئی بطور گسترده‌ای امواج همدوس مورد استفاده قرار می‌گیرند و این در حالی است که امواج نوری (اپتیکی) غیر همدوس نیز در اختیار است . در گذشته کتب درسی تنها مکانی بود که امواج لیزری مورد بحث قرار می‌گرفت . این امواج هنگامی واقعیت پیدا کردند که لیزر اختراع گردید

دانش مربوط به لیزر در حقیقت علم تابش نور همدوس (coherence radiation) است گرچه این رشته از دانش فیزیک در حدود 20سال است ظهور نمود و در حال تکامل است . معذالک نمودهای نوظهور آن در معرض کاربردهای جالب قرار گرفته‌اند

آنچه در این تحقیق مورد بحث قرار می‌گیرد کاربردهای لیزر و لیزر به عنوان سلاح مخرب و نحوه مقابله با سلاحهای لیزری و قوانین بین‌الملل در مورد این تکنولوژی برتر می‌باشد

لیزر کشفی علمی می‌باشد که به عنوان یک تکنولوژی در زندگی مدرن جا افتاده است. لیزرها به مقدار زیاد در تولیدات صنعتی ، ارتباطات ، نقشه برداری و چاپ مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین لیزر در پژوهشهای علمی و برای محدوده وسیعی از دستگاههای علمی ، موارد مصرف پیدا کرده است. برتری لیزر در این است که از منبعی برای نور و تابشهای کنترل شده ، تکفام و پرتوان تولید می‌کند. تابش لیزر ، با پهنای نوار طیفی باریک و توان تمرکزیابی شدید ، چندین برابر درخشانتر از نور خورشید است.

صنعت و بازار کار رشته مهندسی اپتیک و لیز[ویرایش]

در سال های اخیر و همزمان با رشد جهانی کاربردهای لیزر رشته اپتیک و لیزر نیز شاهد بازار کار مناسبی بوده است که به نمونه هایی از آن اشاره می کنیم

بیمارستان ها و مراکز درمانی مجهز (صنایع نظامی )بخش متعدد سازمان انرژی اتمی مراکز تحقیقاتی وزارت بهداشت مراکز تحقیقاتی صنعتی کارخانه های بزرگ مهندسی اپتیک و لیزر از علوم مهندسی علم مطالعه خواص نور را می‌گویند. نقش و توانایی مهندس اپتیک و لیزر دانش آموختگان این دوره قادرند کادر متخصص مورد نیاز در زمینه‌های زیر را تامین کنند:

۱-همکاری در طراحی تجهیزات اپتیکی، لیزری و اپتو الکترونیکی.

۲-تنظیم و اجرای برنامه‌های تعمیر و نگه‌داری دستگاه‌های اپتیکی و لیزری.

۳-نظارت بر انجام سرویس‌های لازم شامل عیب‌یابی، بازرسی فنی، پیاده و سوار کردن و تنظیم تجهیزات اپتیکی و لیزری.

۴-شناخت راه‌اندازی و به کار گیری سیستم‌های دارای تجهیزات اپتیکی، اپتو الکترونیکی و لیزری.

۵-پذیرش مسئولیت‌های فنی در صنایع اپتیکی و لیزری.

۶-توانایی لازم جهت کنترل کیفیت به روش اپتیکی و لیزری.

۷-راه‌اندازی و انجام آزمایش‌های بیناب سنجی لیزری.

۸-همکاری در پروژه‌های تحقیقاتی در زمینه فوق.

۹-توانایی انجام آشکارسازی نور در نواحی مختلف بیناب به ویژه در ناحیه مادون قرمز.

۱۰-کسب مهارت‌های لازم در زمینه نشاندن لایه‌های اپتیکی در خلا و ساخت پالاینده‌های پرتو شکاف‌ها و در صنایع اپتیک و لیزر و مراکز تحقیقاتی و مراکز به کار گیرنده تجهیزات اپتیکی، لیزری و اپتو الکترونیکی و … .

اطلاعات دانشگاهی رشته مهندسی اپتیک[ویرایش]

اطلاعات دانشگاهی رشته مهندسی اپتیک رشته مهندسی اپتیک ولیزر با توجه به رشد روزافزون سیستم های اپتیکی ولیزری وهمچنین کاربردهای وسیع آن در علوم تحقیقاتی ،پژوهشی ،صنعتی ،دفاعی ،پزشکی و… ونیاز کشور ایران به مهندسین تحصیل کرده و متخصیص در رشته مهندسی اپتیک ولیزر، این رشته برای اولین بار در ایران در مقاطع کارشناسی وکارشناسی ارشد دردانشگاه صنعتی مالک اشتر اصفهان ( شاهین شهر ) بوجود آمد.

فرم درسی این رشته در سال 1378 توسط کارشناسان وهیئت علمی دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهیه ،تنظیم و تصویب شدو در سال 1379 در وزارت علوم تحقیقات و فناوری به تصویب رسید. در این فرم به صورت رسمی از سال 1380 از طریق آزمون سراسری جذب دانشجو در این رشته آغاز شد. رشته مهندسی اپتیک ولیزر در 3 گرایش 1- اپتیک 2- لیزر 3- اپتوالکترونیک اررائه می شود که در هر گرایش دانشجویان بنا بر علاقه خود، آموزش های لازم را به صورت تئوری وآزمایشگاهی فرا میگیرند.

فارغ التحصیلان این رشته می توانند برای ادامه تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد از طریق کنکور کارشناسی ارشد در کارشناسی ارشد پژوهش محور مهندسی الکترواپتیک که در دانشگاه صنعتی مالک اشتر بر‌گزار می گردد شرکت کنند.

دوره کارشناسی ارشد مهندسی الکترواپتیک در سه گرایش اپتو الکترونیک، اپتیک و لیزر ،با هدف آموزش مبانی علمی و کاربردی ابزارآلات اپتیکی، اپتوالکترونیکی و لیزری تدوین شده است. هدف این دوره تربیت متخصصانی است که توانائی انجام تحقیقات مستقل در صنعت و مراکز تحقیقاتی کشور را کسب نموده و قادر باشند با پیشرفت فناوری، صنعت داخلی را نیز بهنگام نگهدارند.

نرم‌افزارها[ویرایش]

Zemax- Oslo v- TracePro- OptiFDTD- ASAP- LensView- Code- AutoOptic- QuickFringe- Looking glass-

دروس[ویرایش]

دروس پایه
پایه ریاضی ۱ و ۲
فیزیک ۱ و ۲
شیمی
معادلات دیفرانسیل
برنامه نویسی
محاسبات عددی
دروس اصلی
فیزیک مدرن + آزمایشگاه
ریاضی مهندسی
الکترو مغناطیس ۱ و ۲
روش‌های ریاضی در اپتیک
موج
مکانیک کوانتوم اپتیک و لیزر
مکانیک کوانتوم مواد و قطعات اپتیکی
اپتیک هندسی + آزمایشگاه
اپتیک موجی + آزمایشگاه
لیزر ۱ و ۲ + آزمایشگاه
تکنیک خلآ + آزمایشگاه
اصول طراحی دستگاه‌های اپتیکی
کارگاه طراحی دستگاه‌های اپتیکی
کاربرد رایانه در اپتیک و لیزر
نقشه‌کشی صنعتی ۱
آمار و احتمال در اپتیک
الکترونیک ۱ + آزمایشگاه
زبان تخصصی
گرایش اپتو الکترونیک
مدارهای مجتمع نوری
فیزیک و فناوری مادون قرمز
چشمه‌ها وآشکارسازها
اپتو الکترونیک
فیزیک قطعات نیمه رسانا
الکترونیک ۲ + آزمایشگاه
پردازش نوری علائم و تصاویر
گرایش لیزر
الکترونیک ۲ + آزمایشگاه
منابع تغذیه لیزر ۱ + آزمایشگاه
لیزرهای گازی
لیزرهای حالت جامد
اسپکتروسکوپی لیزری
ایمنی لیزر
لیزرهای قدرت
گرایش اپتیک
فناوری ساخت قطعات اپتیکی
شناخت سیستم‌های اپتو مکانیکی
طراحی و ساخت لایه‌های نازک + آزمایشگاه
اپتیک فوریه
اپتیک غیر خطی
طراحی لایه‌های نازک
تداخل سنجی
کنترل کیفیت در فناوری اپتیکی

دانشگاههای ارائه دهنده این رشته در کشور[ویرایش]

دانشگاه ازاد علوم و تحقیقات تهران

پیوند به بیرون[ویرایش]

دانشجویان مهندسی اپتیک ولیزر