Quantum Electronics and Optics
Displays a valid description until 31.8.2019. It is being replaced by a department Physics.
Group:
Natural SciencesResearch area:
fyzikaEnglish Name of the field of study:
Quantum Electronics and OpticsLevels - description
Študijný odbor Kvantová elektronika a optika sa môže podľa Sústavy študijných odborov vydanej rozhodnutím Ministerstva školstva SR č. 2090/2002-sekr. zo dňa 16. decembra 2002 študovať v:
- treťom stupni vysokoškolského štúdia (PhD.) so štandardnou dĺžkou študijných programov v dennej forme 3 roky (v externej forme 5 rokov)
Content of the study field - general part
Absolventi študijného odboru KVANTOVÁ ELEKTRONIKA A OPTIKA sú spôsobilí vykonávať stupňa profesiu
- Vedeckého pracovníka
- Edukačného pracovníka
Vedecký pracovník (Philosophae Doctor – PhD) je schopný samostatnej tvorivej vedeckej práce v oblasti koherentnej a nelineárnej optiky, fyziky laserov a pri vývoji nových meracích metód, vychádzajúc z najnovších poznatkov. Uplatní sa pri vývoji špičkových optických technológií a najmä pri analýze interakcie laserového žiarenia s hmotou, čo povedie k získaniu nových poznatkov (napr. o štruktúre látok).
Edukačný pracovník (Philosophae Doctor – PhD) je schopný aktívnej účasti vo vzdelávacom procese v danom odbore, na rôznych úrovniach (kvalifikačné kurzy pre potreby praxe, vysokoškolské vzdelávanie).
Reason for the establishment of a study field
Kvantová elektronika a optika je jedným zo synoným (Photonics, Optical Engineering, ...) pre odbor, ktorý sa stáva rozhodujúcim pre 21. storočie, nazývané aj storočím fotónu („Harnessing Light - Optical Science and Engineering for the 21st Century“, National Research Council, USA, 1998; „Deutsche Agenda: Optische Technologien für das 21. Jahrhundert“, VDI Technologiecentrum, 2001). Optické technológie a optické metódy, optické prvky, sa stávajú kľúčovými v každej oblasti, vo vedeckom aj aplikovanom výskume a praxi. V blízkej budúcnosti aj u nás vzrastie dopyt po vzdelaných ľuďoch v tomto smere na každej úrovni, rovnakom, ako je tomu už dnes vo vyspelých krajinách.
Medzi disciplíny, ktorým bude venovaná zvláštna pozornosť v rámci 6. RP na Slovensku, patrí aj optika (SARCinfo 14/2002). Dôležitosť odboru uznala vláda SR, ktorá svojím uznesením č. 652/97 zriadila Medzinárodné laserové centrum. Lasery a ich aplikácie zasiahli dnes všetky oblasti vedy a techniky, prenikli do priemyslu a zdravotníctva. Osobitná pozornosť sa venuje vývoju plne optických sietí a nových prvkov, ktoré sú predpokladom ďalšieho pokroku v oblasti prenosu informácií. V rozvinutých krajinách (napr. v USA) sú v súčasnosti absolventi tohoto odboru vyhľadávaní viac, ako absolventi informatiky.
Examples of similar study field abroad
USA – Optics, Princeton University; Poľsko – Optical Engineering, Warsaw University of Technology; Rusko – Optoelectronic Devices and Systems, Moscow State Technical University; ČR – Kvantová elektronika a optika, Univerzita Palackého, Olomouc; Nemecko – Optical Signal Processing, Stuttgart University; Litva – Laser Physics and Optical Technologies, Vilnius University; a množstvo ďalších Univerzít s odborom Fyzika (špecializácia v optike, fotonike, optoelektronike, laserovej fyzike,...) – viď. publikácia SPIE „Optics Education“.
Definition of related fields of study and differences between them
- fyzika kondenzovaných látok a akustika
- telekomunikácie
- elektrotechnológia a materiály
- metrológia
Poznatky z odboru Kvantová elektronika a optika môžu byť prínosom pre každý z uvedených odborov.
Content of the study field - description of the first degree
Content of study field - description of the combined first and second degree
Content of the study field - second grade description
Standard length of daily study: 3
Standard length of external study: 5
Content of the study field - description of the third grade
Absolvent je schopný samostatnej a vysoko kvalifikovanej (vedeckej, vzdelávacej a vývojovej) práce v oblasti modernej optiky, fotoniky, laserovej fyziky (Optical Engineering – názov, ktorý sa v súčasnosti presadzuje v zahraničí a zahŕňa všetko, od výučby, cez výskum a vývoj až po praktické využitie v priemysle, medicíne, pri ochrane životného prostredia). Je schopný vnášať najnovšie výsledky vedy vo svojom odbore do svojej pracovnej činnosti, do vývojašpičkových optických technológií a experimentálnych fotonických zariadení, určených najmä na získanie a vyhodnotenie informácií a nových poznatkov o štruktúre látok.
Teoretické vedomosti (3. stupeň)
Absolvent odboru Kvantová elektronika a optika
- je schopný sledovať najnovšie poznatky svojho odboru
- získané vedomosti mu umožňujú vedeckú prácu vo svojom odbore a prinášanie vlastných riešení teoretických a aplikačných problémov najmä v oblasti výskumu a využitia interakcie intenzívneho laserového žiarenia s hmotou, koherentnej a vláknovej optiky, kvantovej optiky, laserovej fyziky
Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (3. stupeň)
Absolvent odboru Kvantová elektronika a optika si osvojí
- zásady vedeckej práce, formulovanie, návrh riešenia a prezentovanie vedeckého problému,
- schopnosť nachádzať súvislosti vedeckého výskumu s požiadavkami praxe,
- schopnosť získavať a vyhodnocovať informácie a najnovšie poznatky a vnášať ich do spoločenskej praxe, prispievať k rozvoju študijného odboru, zvyšovať spoločenské povedomie o odbore
Vymedzenie jadra znalostí (3. stupeň)
Nosné témy jadra znalostí študijného odboru (3. stupeň)
Nosné témy jadra znalostí študijných programov tretieho stupňa vysokoškolského štúdia sú viazané na v súčasnosti ucelené poznatky dosiahnuté v oblasti vlnových a kvantových vlastností optických systémov - Fotoniky (Photonics)
Jadro obsahuje len rámcové témy ( vybrané state):
- Kvantová elektronika
- Nelineárna a koherentná optika
- Laserová fyzika
- Optoelektronika a vláknová optika
- Kvantová optika
- Fotonické zariadenia a meracie systémy
Študijná časť:
Teoretický základ, metodologický aparát, špecializácia:
- matematické metódy fyziky, numerické modelovanie fyzikálnych javov a ich aplikácií,
- kvantová elektronika, nelineárna a koherentná optika, optoelektronika a vláknová optika,
- metódy koherentnej optiky pri zázname a spracovaní informácie (holografia, interferometria, optické prvky, korelátory,…),
- laserová technika veľmi krátkych svetelných impulzov,
- plne optické prvky (spínače, deliče, prepojenia) a prvky plne optickej vláknovej komunikácie - modulácia, multipexory a demultiplexory (DWDM, OTDM), zmiešavače (FWM), väzbové členy.
Vedecká časť:
- výskum aktuálneho otvoreného vedeckého problému z odboru,
- zásady vedeckej práce (vedecké formulovanie problému, návrh a realizácia riešenia, spracovanie a vyhodnotenie dát v kontexte aktuálnych poznatkov, prezentácia výsledkov vo vedeckých časopisoch a na vedeckých konferenciách),
- právne a environmentálne aspekty dosahovaných poznatkov a ich aplikácií, etická a spoločenská stránka vedeckej práce,
- príspevok k rozvoju študijného odboru a prínos pre prax a schopnosť dosahovať originálnych vedeckých poznatkov.
Znalosti uvedené v jadre majú rozsah 1/3 v študijnej časti a 2/3 vo vedeckej časti. Dizertačná skúška a obhajoba dizertačnej práce (záverečná práca) musí spĺňať kritérium, aby študent preukázal schopnosť samostatne získavať teoretické a praktické poznatky a publikovať ich medzi laikmi, odborníkmi a vo vedeckých časopisoch.
INDIKÁTORY ŠTUDIJNÉHO ODBORU
(1) Študijné programy 3. stupňa vysokoškolského vzdelávania obsahujú pomer študijnej a vedeckej časti študijného programu 1:2.
(2) Medziodborové štúdiá v kombinácii dvoch študijných odborov (§ 51 ods. 5) musia obsahovať v dostačujúcom rozsahu jadrá oboch študijných odborov a obe musia byť zastúpené približne rovnako. Aby sa toto dosiahlo, môže byť nevyhnutné navrhnúť študijný program s väčšou dĺžkou, než je štandardná dĺžka študijných programov v ľubovoľnom z oboch študijných odborov.
(3) Študijné programy v kombinácii hlavného a vedľajšieho študijného odboru (§ 51 ods. 5) musia obsahovať úplné jadro hlavného študijného odboru a v primeranom rozsahu jadro vedľajšieho študijného odboru. Pri posudzovaní primeranosti rozsahu zastúpenia jadra vedľajšieho študijného odboru sa sleduje, či dostačuje na získanie ucelenej časti vzdelania v tomto odbore.
(4) Špecifické prípady nastavenia iných indikátorov posudzuje Akreditačná komisia ako výnimočnú reláciu s Štruktúre študijných odborov mimo ISCED (International Standard of Classifícation of Education Documents)