ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ» Согласовано Утверждаю ___________________ Руководитель ООП по специальности 210601 декан ЭФ проф. В.А. Шпенст _______________________ Зав.кафедрой ЭС проф. В.А. Шпенст РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «ОПТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА В РАДИОТЕХНИКЕ» Специальность: 210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы» Специализация: «Радиолокационные системы и комплексы» Квалификация (степень) выпускника: специалист Форма обучения: очная Составитель профессор В.А. Шпенст САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012 1. Цели и задачи дисциплины Целью преподавания дисциплины является подготовка специалистов в области основ теории и принципов работы оптических устройств обработки информации, а также оптических линий связи. Основными задачами изучения дисциплины являются: получение необходимых знаний по физическим и теоретическим основам функционирования оптических систем передачи и обработки сигналов и принципам построения перспективных систем связи и обработки информации. 2. Место дисциплины в структуре ООП Дисциплина относится к модулю дисциплин выбора профессионального цикла С.3 основной образовательной программы подготовки специалистов 210601. Для освоения этой учебной дисциплины требуется предварительная подготовка по учебных дисциплинам «Основы теории цепей» и «Электроника». 3. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций по специальности: способность оценивать основные характеристики радиооптических систем различного назначения (ПСК-1.2); способностью проводить моделирование радиосистем и устройств различного назначения (ПСК-1.5). В результате изучения дисциплины студент должен: Знать: теоретические основы оптической обработки информации; принципы построения и работы, а также характеристики основных функциональных узлов оптических систем: спектроанализатора, согласованного фильтра, коррелятора; физические основы распространения излучения по оптическому волокну, основные характеристики источников и приемников оптического излучения, принципы построения волоконно-оптических систем передачи информации. Уметь: определять и обосновывать целесообразность использования оптических методов обработки информации для решения конкретных радиотехнических задач, выбирать наиболее приемлемый алгоритм обработки и реализующие его схемы; составлять схемы волоконно-оптических систем передачи аналоговых и цифровых сигналов и оценивать качество их работы. Владеть: способами использования оптических процессоров, применяемых в современных радиоэлектронных комплексах и методами группообразования и управления эксплуатационными процессами в волоконно-оптических линиях с помощью ЭВМ. 2 4. Объём дисциплины и виды учебной работы Общая трудоёмкость учебной дисциплины составляет 5 зачётных единиц. Вид учебной работы Всего часов Семестры 8 Всего 108 108 Аудиторные занятия: в том числе 48 48 Лекции 16 16 Практические занятия (ПЗ), в том числе в 16 16 16 16 30 30 30 30 Экзамен Экзамен интерактивной форме: Лабораторные работы Самостоятельная работа: в том числе Курсовой проект Другие виды самостоятельной работы Подготовка к лекциям, практическим, лабораторным работам Работа с литературой Вид промежуточной аттестации (зачёт, экзамен) Общая трудоёмкость . 144 час. 4 зач. ед 3 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание разделов дисциплины № п/п Наименование раздела дисциплины Содержание раздела 1 Когерентная оптика и 1.1.Когерентная оптика оптическая обработка 1.2. Свойства света и его параметры информации 1.3. Оптоэлектронные приборы и устройства 1.4. Монохроматичность, когерентность и поляризация Света 2 Оптическая обработка информации 2.1. Описание оптического сигнала 2.2. Методы Фурье-анализа оптических сигналов 2.3. Аналоговые оптические процессоры 2.4. Оптоэлектронные АЦП 3 Радиооптические системы 3.1.Классификация радиооптических систем 3.2.Структурные схемы радиооптических систем 3.3. Источники излучения 4 Лазерные локационные 4.1.Схема лазерной локационной системы системы 4.2.Многофункциональная система лазерной локации 4.3.Лазерные системы управления оружием 4.4. Лазерные системы связи и стыковки космических аппаратов 5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № Наименование п/п обеспечиваемой (последующей) дисциплины 1. 2. 3. Электроника Основы теории цепей Цифровые устройства и МП Номера разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемой (последующей) дисциплины 1 2 3 4 + + + + + + + 5.3. Разделы дисциплин и виды занятий № п/п 1. 2. 3. 4. Наименование раздела дисциплины Когерентная оптика и оптическая обработка информации Оптическая обработка информации Радиооптические системы Лазерные локационные системы Всего Лекц. Практ. Лабор. зан. работы СРС* Всего час. 4 4 8 15 31 4 4 8 15 31 4 4 16 4 4 16 16 15 15 60 23 23 144 Примечание: СРС – самостоятельная работа студентов 4 6. Лабораторный практикум № п/п 1. № раздела дисциплины 1 2. Наименование лабораторных работ Исследование элементов когерентной оптики Исследование алгоритмов функционирования оптических процессоров 2 7. Практические занятия № п/п № раздела дисциплины 1 1. 2 2. Расчет элементов когерентной оптики и задачи оптической обработки информации Решение задач оптическая обработка информации 3 3. Расчет радиооптических систем 4 4. Расчет характеристик лазерных локационных систем Тематика практических занятий (семинаров) Трудоемкость (час.) 4 4 4 4 8. Примерная тематика курсовых проектов. Выполнение курсового проекта не предусмотрено 9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины: ЛИТЕРАТУРА 9.1. Основная литература: 1. Функциональные устройства обработки сигналов (Основы теории и алгоритмы)/Под ред. Ю.В. Егорова. -М.: Радио и связь, 1997. 286 с. 2. Б.В. Скворцов, В.И. Иванов и др. Оптические системы передачи. Учебн. пособ. для вузов. М.: Радио и связь, 1994. 3. Юу Ф.Т.С. Введение в теорию дифракции, обработку информации и голографию. М.: Сов. Радио, 1979, 304с. 4. Гауэр Дж. Оптические системы связи. М.: Радио и связь, 1989. 504с. 9.2. Дополнительная литература: 1. Гудмен ДЖ. Введение в Фурье-оптику.-М.: Мир,1970,364с. 2. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Физические основы акустооптики.М.: Радио и связь,1985. 280с. 9.3. Доступ к полнотекстовым базам данных из сети Интранет СПГГУ: - БД JSTOR полнотекстовая база англоязычных научных журналов www.jstor.org - Научная электронная библиотека www.eLibrary.ru (доступ к полным текстам ряда научных журналов с 2007 по 2012 г. ) 5 9.4. Электронные ресурсы других библиотек: Национальные отечественные и зарубежные библиотеки 1. Российская государственная библиотека http://www.rsl.ru 2. Российская национальная библиотека http://www.nlr.ru 3. Всероссийская государственная библиотека иностранной литературы им. М.И.Рудомино http://www.libfl.ru 4. Библиотека Академии Наук http://www.rasl.ru 5. Библиотека РАН по естественным наукам http://www.benran.ru 6. Государственная публичная научно-техническая библиотека http://www.gpntb.ru 7. Государственная публичная научно-техническая библиотека Сибирского отделения РАН http://www.spsl.nsc.ru/ 8. Центральная научная библиотека Дальневосточного отделения РАН http://lib.febras.ru 9. Центральная научная библиотека Уральского отделения РАН http://www.uran.ru 10. Библиотека Конгресса http://www.loc.gov/index.html 11. Британская национальная библиотека http://www.bl.uk 12. Французская национальная библиотека http://www.bnf.fr 13. Немецкая национальная библиотека http://www.ddb.de 14. Библиотечная сеть учреждений науки и образования RUSLANet http://www.ruslan.ru:8001/rus/rcls/resources 15. Центральная городская универсальная библиотека им. В.Маяковского http://www.pl.spb.ru 16. Научная библиотека им. М.Горького Санкт-Петербургского Государственного университета (СПбГУ) http://www.lib.pu.ru Фундаментальная библиотека Санкт-Петербургского Государственного Политехнического университета (СПбГПУ) http://www.unilib.neva.ru/rus/lib/ 10. Материально-техническое обеспечение дисциплины: Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для презентаций лекций, видеофайлов практических занятий и демонстрационных лабораторных работ. Проведение лабораторных занятий требует наличия специализированных классов с ПЭВМ и соответствующим ПО. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки специалиста 210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы». 11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины: Изучение дисциплины производится в тематической последовательности. Студенты очной формы обучения работают в соответствии с временным режимом, установленным учебным рабочим планом для данных форм обучения. Информация о временном графике работ сообщается преподавателем на установочной лекции. Преподаватель дает указания также по организации самостоятельной работы студентов, срокам сдачи контрольных работ, выполнения лабораторных работ и проведения тестирования. Методика и последовательность изучения дисциплины соответствуют перечню содержания разделов дисциплины. Материал каждой темы насыщен математическими 6 соотношениями, физическая интерпретация которых зачастую достаточно сложна, поэтому изучение материала требует серьезной, вдумчивой работы. Изучать дисциплину рекомендуется по темам, предварительно ознакомившись с содержанием каждой из них по программе учебной дисциплины. При первом чтении следует стремиться к получению общего представления об изучаемых вопросах, а также отметить трудные и неясные моменты. При повторном изучении темы необходимо освоить все теоретические положения, математические зависимости и выводы. Рекомендуется вникать в сущность того или иного вопроса, но не пытаться запомнить отдельные факты и явления. Изучение любого вопроса на уровне сущности, а не на уровне отдельных явлений, способствует наиболее глубокому и прочному усвоению материала. Для более эффективного запоминания и усвоения изучаемого материала, полезно иметь рабочую тетрадь (можно использовать лекционный конспект) и заносить в нее формулировки законов и основных понятий, новые незнакомые термины и названия, формулы, уравнения, математические зависимости и их выводы. Целесообразно систематизировать изучаемый материал, проводить обобщения разнообразных фактов, сводить их в таблицы. Подобная методика облегчает запоминание и уменьшает объем конспектируемого материала. До тех пор пока тот или иной раздел не усвоен, переходить к изучению новых разделов не следует. Краткий конспект курса будет полезен при повторении материала в период подготовки к экзамену. Профессор кафедры электронных систем НМСУ «Горный», В.А. Шпенст 7