x1007.00 Лазерные технологии

Курс посвящен изложению фундаментальных основ и актуальных приложений лазерных технологий. Актуальность данного курса обусловлена широким приложением лазерных технологий практически во всех областях человеческой деятельности от промышленности до медицины и от искусства до военного дела.

О курсе

Как Вы, возможно, слышали, лазерные технологии достаточно широко используются в современном мире. Все мы знаем о CD и DVD-дисках, информация на которых записана лазером. А знаете ли Вы, что в современных мобильных устройствах ВСЕ детали изготавливаются с помощью лазерных технологий?

Предлагаемый Вашему вниманию курс посвящен фундаментальным основам и актуальным приложениям лазерных технологий. Цель курса – сформировать у слушателей представление о ключевых методах и средствах, а также об основных сферах приложения лазерных технологий.

В курсе используются видеолекции с опросами, расчетные задания и виртуальные лаборатории. По окончании курса слушатели приобретут навыки использования аппарата математического анализа и моделирования при проведении экспериментальных и теоретических исследований и решении конкретных задач в области лазерных технологий.

Завершив данный курс, слушатель научится обосновывать, рассчитывать и проектировать элементы и устройства лазерных технологий и режимы взаимодействия лазерного излучения с веществом, необходимые при разработке технологических процессов.

Формат

В состав курса входят видео­лекции, упражнения и виртуальные лаборатории. Длительность курса составляет 12 недель. Трудоемкость курса – 4 зачетных единицы. Средняя недельная нагрузка на обучающегося – 11 часов.

Информационные ресурсы

1. Вейко В.П. Технологические лазеры и лазерное излучение [Электронный ресурс]: опорный конспект лекций по курсу «Физико-технические основы лазерных технологий». – СПб: СПБ ГУ ИТМО, 2007. – Режим доступа: http://books.ifmo.ru/book/281/
2. Вейко В.П., Петров А.А. Введение в лазерные технологии [Электронный ресурс]: опорный конспект лекций по курсу «Лазерные технологии». – СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. – Режим доступа: http://books.ifmo.ru/book/442/
3. Вейко В.П. Лазерная микрообработка [Электронный ресурс]: опорный конспект лекций по курсу «Лазерные технологии». – СПбГУ ИТМО, 2007. – Режим доступа: http://books.ifmo.ru/book/280/
4. Либенсон М.Н., Яковлев Е.Б., Шандыбина Г.Д. Взаимодействие лазерного излучения с веществом (силовая оптика) [Электронный ресурс]: конспект лекций под редакцией В.П. Вейко. Часть I. Поглощение лазерного излучения в веществе. - СПб: СПб ГУ ИТМО, 2008. – Режим доступа:http://books.ifmo.ru/book/338/
5. Вейко В.П., Шахно Е.А. Лазерные технологии в задачах и примерах [Электронный ресурс]: учебное пособие. – СПб: Университет ИТМО, 2014. – Режим доступа: http://books.ifmo.ru/book/1560/
6. Шахно Е.А. Аналитические методы расчета лазерных микро- и нанотехнологий [Электронный ресурс]: учебное пособие. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. – Режим доступа: http://books.ifmo.ru/book/447/

Требования

Необходимыми условиями для освоения курса являются: знание основ высшей математики, физики в объеме университетского курса, умения применять полученные знания для выполнения лабораторных работ и решения задач. Для прохождения курса дополнительного программного обеспечения не требуется.

Программа курса

В курсе рассматриваются следующие темы:

1. Введение. Лазерные технологии в промышленности
2. Физические основы лазерных технологий, лазерное нагревание
3. Физические основы лазерных технологий, лазерное разрушение
4. Основные параметры лазеров технологического назначения
5. Лазеры технологического назначения, их типы
6. Оптические системы для работы с лазерами. Фокусировка лазерного излучения
7. Оптические системы для работы с лазерами. Проекция лазерного излучения
8. Лазерная резка
9. Лазерное сверление отверстий
10. Лазерная сварка и пайка
11. Лазерная термообработка
12. Лазерная обработка тонких пленок (ЛОТП)

Каждая тема предполагает изучение в течение одной недели. На 3-й, 6-й, 7-й, 9-й и 11-й неделях запланированы расчетные задания по пройденному материалу. На 7-й и 11-й неделях запланированы виртуальные лаборатории.

В курсе имеется два типа дедлайна (предельного срока выполнения оценивающих мероприятий):
– мягкий дедлайн, при котором необходимо выполнить все оценивающие мероприятия текущей недели до ее завершения;
– жесткий дедлайн, при котором на выполнение оценивающих мероприятий после мягкого дедлайна дополнительно выделяется еще две недели, по окончании которых доступ к соответствующим мероприятиям закрывается.

Результаты обучения

• знания в области лазерной техники, взаимодействия лазерного излучения с веществом (РО-1);
• умения и навыки расчета и проектирования элементов и устройств, используемых в лазерных технологиях, применения эффективных методов расчета взаимодействия лазерного излучения с веществом для решения типовых задач (РО-2).

Формируемые компетенции

• 12.03.05 Лазерная техника и лазерные технологии
  1. Способностью собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования (ОПК-6)
  2. Способностью осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий (ОПК-2)
  3. Способностью учитывать современные тенденции развития техники и технологий в своей профессиональной деятельности (ОПК-4)
  4. Способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения физико-математический аппарат (ОПК-3)