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 ليزر يکي از برجسته‌ترين ابزار علمي و فني قرن بيستم بشمار مي‌آيد.پيشرفت سريع تکنولوژي ليزر از سال 1960 ميلادي ، هنگامي که اولين ليزر با موفقيت تهيه شد ، شروع گرديد . ليزر امروزه در زمينه‌هاي گوناگون از قبيل بيولوژي ، پزشکي ، مدارهاي کامپيوتر ، ارتباطات ، سيستم‌هاي اداري ، صنعت ، اندازه‌گيري در زمينه‌هاي مختلف و … بکار برده مي‌شود . ليزر يک منبع نور خاص است و بطور کلي با نور لامپهاي معمولي ، چراغ برق ، نور فلورسانت و غيره تفاوت فاحش دارد و در مقايسه با ساير منابع نور : در رده‌اي با مشخصات فوق‌العاده نوري قرار دارد . اين مطلب با عنوان اينکه نور ليزر از همدوستي (coherence) فوق‌العاده برخوردار است ، بيان مي‌شود

ليزر را مي‌توان در مقايسه با ساير مولد‌هاي نوري که فقط نور را منتشر مي‌کنند ، يک فرستنده نوري پنداشت . تا قبل از ظهور ليزر محدوده فرکانس امواج راديوئي و محدوده نوري از نقطه‌ نظر همدوستي با يکديگر اختلاف داشتند . در فيزيک راديوئي بطور گسترده‌اي امواج همدوس مورد استفاده قرار مي‌گيرند و اين در حالي است که امواج نوري (اپتيکي) غير همدوس نيز در اختيار است . در گذشته کتب درسي تنها مکاني بود که امواج ليزري مورد بحث قرار مي‌گرفت . اين امواج هنگامي واقعيت پيدا کردند که ليزر اختراع گرديد

دانش مربوط به ليزر در حقيقت علم تابش نور همدوس (coherence radiation) است گرچه اين رشته از دانش فيزيک در حدود 20سال است ظهور نمود و در حال تکامل است . معذالک نمودهاي نوظهور آن در معرض کاربردهاي جالب قرار گرفته‌اند

آنچه در اين تحقيق مورد بحث قرار مي‌گيرد کاربردهاي ليزر و ليزر به عنوان سلاح مخرب و نحوه مقابله با سلاحهاي ليزري و قوانين بين‌الملل در مورد اين تکنولوژي برتر مي‌باشد

ليزر کشفي علمي مي‌باشد که به عنوان يک تکنولوژي در زندگي مدرن جا افتاده است. ليزرها به مقدار زياد در توليدات صنعتي ، ارتباطات ، نقشه ‌برداري و چاپ مورد استفاده قرار مي‌‌گيرند. همچنين ليزر در پژوهشهاي علمي و براي محدوده وسيعي از دستگاههاي علمي‌ ، موارد مصرف پيدا کرده است. برتري ليزر در اين است که از منبعي براي نور و تابشهاي کنترل شده ، تکفام و پرتوان توليد مي‌کند. تابش ليزر ، با پهناي نوار طيفي باريک و توان تمرکزيابي شديد ، چندين برابر درخشانتر از نور خورشيد 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 فن آوری 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.

نرم افزارها[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