книги / Фотоника и оптоинформатика. Введение в специальность

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Фотоника и оптоинформатика одно из наиболее актуальных для развития цивилизации научно-технических направлений. Уже в ближайшем будущем оно существенно изменит важнейшие характеристики измерительной аппаратуры, значительно ускорит создание эффективных систем управления глобальными экономическими, социальными и экологическими процессами и улучшит качество жизни человека.

Фотон начинает конкурировать с электроном как носитель информации и энергии высокой плотности. Если электроника успешно осваивает «верхний» диапазон наноразмеров (10…100 нм), то фотоника дает принципиально иные подходы для освоения «нижнего» диапазона (1…10 нм). В результате на полупроводниковых материалах удается создавать наноэлементы для обработки и хранения информации, в которых используются особые квантовые структуры: нульмерные, одномерные и двухмерные. Это позволяет сделать качественный скачок в разработке малогабаритных устройств хранения информации, в повышении на порядки быстродействия компьютеров, в разработке новых источников излучения с высокой плотностью энергии и т.д.

Если вспомнить, что около 20 % электрической энергии на Земле расходуется на освещение, значительное энергосбережение уже в ближайшие годы дадут лампы нового поколения – светоиспускающие диоды, которым при одинаковой светоотдаче требуется впятеро меньше энергии, чем лампам накаливания.

В самых различных областях современной оптической техники: в высокоточных оптических датчиках, биосенсорах, кремниевой фотонике, волоконно-оптических линиях связи и во многих других широко используются нелинейные оптические эффекты. Всвязи с разработкой мощных оптических излучателей и высококачественных оптических сред области практического применения

391

нелинейной оптики непрерывно расширяются, при этом величина пороговой мощности, при которой наблюдаются эффекты нелинейности, имеет тенденцию к снижению. Это позволяет средствами волоконной оптики передавать значительные плотности энергии на большие расстояния с малыми потерями.

Понимание и решение проблем фотоники и оптоинформатики немыслимо без знания законов нелинейной оптики, без фундаментального физико-математического образования. Успешное решение проблем разработки оптической техники зависит от уровня и состояния технологии производства оптических материалов и оптико-электронных компонентов этой техники. Применение математического моделирования, вычислительного компьютерного эксперимента позволяет значительно ускорить поиск оптимальной технологии производства, повысить точность и качество проектируемых приборов.

Одним из достоинств специальности «Фотоника и оптоинформатика» является ее чрезвычайно высокая наукоемкость. Эта специальность основана на новейших достижениях физики, химии и биологии. Элементы нанофотонных и наноэлектронных систем, технология их изготовления, используемая контрольная и диагностическая аппаратура проектируются и функционируют непосредственно на основе фундаментальных законов природы, управляющих атомными процессами в материальных объектах. Обучение на данной специальности позволяет студенту освоить законы фундаментальных наук настолько глубоко, что любые новации в современной технике будут им легко осмысливаться и осознанно использоваться в последующей профессиональной деятельности. Это открывает выпускнику специальности «Фотоника и оптоинформатика» перспективы эффективного участия в научно-техническом прогрессе не только своей, нои смежных областей.

392

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Айхлер Ю., Айхлер Г.И. Лазеры. Исполнение, управление, применение. – М.: Техносфера, 2008. – 440 с.

2.Андреева О.В. Прикладная голография: учеб. пособие / С. Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2008. – 184 с.

3.Арбузов В.И. Основы радиационного оптического материаловедения: учеб. пособие / С. Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2008. – 284 с.

4.Астапенко В.А. Резонансные процессы в электромагнитном поле: учеб. пособие. – М.: Изд-во Моск. физ.-техн. ин-та, 2007. – 171 с.

5.Бейли Дэвид, Райт Эдвин. Волоконная оптика: теория и практика: пер. с англ. − М.: Кудиц-пресс, 2008. – 320 с.

6.Беликов А.В., Скрипник А.В. Лазерные биомедицинские технологии: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т точной механи-

ки и оптики. – СПб., 2008. – Ч. 1. – 116 с.

7.Бертолотти М. История лазера. − Долгопрудный: Интеллект, 2011. − 336 с.

8.Беспалов В.Г. Основы оптоинформатики. Ч. 1. Информационные технологии – от электронного к оптическому компьютеру / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2006. – 52 с.

9.Богатырева В.В., Дмитриев А.Л. Оптические методы обработки информации: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2009. – 74 с.

10.Борисенко В.Е., Воробьева А.И., Уткина Е.А. Наноэлектроника. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 223 с.

11.Бочкарев С.В., Цаплин А.И. Диагностика и надежность автоматизированных систем: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм.

гос. техн. ун-та, 2008. – 485 с.

393

12.Булгакова С.А., Дмитриев А.Л. Нелинейно-оптические устройства обработки информации: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2009. – 56 с.

13.Бусурин В.И., Носов Ю.Р. Волоконно-оптические датчики: Физические основы, вопросы расчета и применения. − М.: Энергоатомиздат, 1990. − 256 с.

14.Васильев В.Н., Павлов А.В. Оптические технологии искусственного интеллекта: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2005. – 99 с.

15.Вейко В.П., Петров А.А. Опорный конспект лекций по курсу «Лазерные технологии». Введение в лазерные технологии / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2009. – 143 с.

16.Оптические кабели связи: учеб. пособие для техникумов /

Верник С.М., Гитин В.Я., Иванов В.С. [и др.]. – М.: Радио

и связь, 1988. – 144 с.

17.Волоконно-оптические датчики / под ред Т. Окоси. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 256 с.

18.Волоконно-оптические датчики. Вводный курс для инженеров и научных работников; под ред. Э. Удда. – М.: Техно-

сфера, 2008. – 520 с.

19.Ворзобова Н.Д., Денисюк И.Ю. Оптические методы формирования микроэлементов информационных систем: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2008. – 82 с.

20.Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. – 2- е изд., испр. – М.: Физматлит, 2009. – 416 с.

21.Дианов Е.М. Волоконная оптика: от систем связи к «нервным

системам // Вестн. Рос. акад. наук, 1007. – Т. 77, № 8. –

С. 714–718.

22.Дианов Е.М., Плотниченко В.Г. Инфракрасные волоконные световоды. – М.: Знание, 1991. – 64 с.

23.Дмитриев А.Л. Оптические методы обработки информации: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. –

СПб., 2005. – 46 с.

394

24.Дмитриев А.Л. Оптические системы передачи информации: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. –

СПб., 2007. – 96 с.

25.Дмитриев В.Г., Тарасов Л.В. Прикладная нелинейная опти-

ка. – 2- е изд. – М.: Физматлит, 2004. – 512 с.

26.Ермаков О.Н. Прикладная оптоэлектроника. – М.: Техно-

сфера, 2004. – 416 с.

27.Ефимов А.М. Оптические свойства материалов и механизмы их формирования / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2008. – 103 с.

28.Апенко М.И., Запрягаева Л.А., Свешникова И.С. Задачник по прикладной оптике: учеб. пособие. – 2- е изд. – М.: Высш.

шк., 2003. – 591 с.

29.Заказнов Н.П., Кирюшин С.И., Кузичев В.И. Теория оптических систем: учеб. пособие. – 4- е изд. – СПб.: Лань, 2008. – 448 с.

30.Звелто О. Принципы лазеров / пер. под науч. ред. Т.А. Шма-

онова. – 4- е изд. – СПб.: Лань, 2008. – 720 с.

31.Золотарев В.М. Методы исследования материалов фотоники: элементы теории и техники: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2008 – 275 с.

32.Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения. − М.: Сайрус системс, 1999. – 671 с.

33.Игнатов А.Н. Оптоэлектроника и нанофотоника: учеб. по-

собие. − СПб.: Лань, 2011. − 544 с.

34.Информатика. Базовый курс. – 2- е изд. / под ред. С.В. Симоновича.– СПб.: Питер, 2007. – 640 с.

35.Королев Л.Н., Миков А.И. Информатика. Введение в компьютерные науки: учебник. – М.: Высш. шк., 2003. – 341 с.

36.Ионина Н.В., Орлов В.В., Павлов А.В. Оптические технологии искусственного интеллекта: эксперим. практикум: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. –

СПб., 2008. – 62 с.

37.Калитеевский Н.И. Волновая оптика: учеб. пособие. – 4- е изд. –

СПб.: Лань, 2006. – 480 с.

395

38.Каманина Н. В. Электрооптические системы на основе жидких кристаллов и фуллеренов – перспективные материалы наноэлектроники. Свойства и области применения: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2008. – 137 с.

39.Ларкин А.И., Юу Ф.Т.С. Когерентная фотоника. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. – 319 с.

40.Корешев С.Н. Основы голографии и голограммной оптики / С.-Петерб. ин-тточноймеханикииоптики. – СПб., 2009. – 97 с.

41.Котоусов А.С. Теория информации: учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 2003. – 80 с.

42.Либенсон М.Н., Яковлев Е.Б., Шандыбина Г.Д. Взаимодействие лазерного излучения с веществом (силовая оптика): конспект лекций. Ч. I. Поглощение лазерного излучения в веществе / под общ. ред. В.П. Вейко / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2008. – 141 с.

43.Листвин А.В., Листвин В.Н., Швырков Д.В. Оптические волокна для линий связи. – М.: ЛЕСАРарт, 2003. – 288 с.

44.Листвин А.В., Листвин В.Н. Рефлектометрия оптических волокон. – М.: ЛЕСАРарт, 2005. – 208 с.

45.Лозовский В.Н., Константинова Г.С., Лозовский С.В. Нанотехнология в электронике. Введение в специальность: учеб. пособие. – 2- еизд., испр. – СПб.: Лань, 2008. – 336 с.

46.Нанотехнологии. Азбука для всех / под ред. Ю.Д. Третьякова. – 2- е изд., испр. и доп. – М.: Физматлит, 2009. – 368 с.

47.Уильямс Л., Адамс У. Нанотехнологии без тайн; пер. с англ. Ю.Г. Гордиенко. – М.: Эксмо, 2009. – 368 с.

48.Балабанов В.И. Нанотехнологии. Наука будущего. – М.:

Эксмо, 2009. – 256 с.

49.Борисенко В.Е., Воробьева А.И., Уткина Е.А. Наноэлектроника. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 223 с.

50.Мартинес-Дуарт Дж.М., Мартин-Палма Р.Дж., Агулло-Руеда Ф. Нанотехнологии для микро- и оптоэлектроники. – М.: Техно-

сфера, 2007. – 368 с.

396

51.Верник С.М., Гитин В.Я., Иванов В.С. Оптические кабели связи: учеб. пособие для техникумов. – М.: Радио и связь, 1988. – 144 с.

52.Основы прикладной нанотехноиюгии / А.А. Абрамян [и др.]. – М.: МАГИСТР-ПРЕСС, 2007. – 208 с.

53.Пул Ч.-мл., Оуэне Ф. Нанотехнологии. – изд. 4-е, испр. и доп. – М.: Техносфера, 2009. – 336 с.

54.Пушкарева А.Е. Методы математического моделирования в оптике биоткани: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2008. – 103 с.

55.Розанов Н.Н. Нелинейная оптика. Ч. I. Уравнения распространения излучения и нелинейный отклик среды / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2008. – 95 с.

56.Розеншер Э., Винтер Б. Оптоэлектроника. – М.: Техносфера, 2004. – 592 с.

57.Серегин В.В. Прикладная теория и принципы построения

гироскопических систем: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т точной механики и оптики. – СПб., 2007. – 78 с.

58.Сильман Г.И. Материаловедение: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Академия, 2008. – 336 с.

59.Суздалев И.П. Нанотехнология: Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. – изд. 2-е, испр. –

М.: Либроком, 2009. – 592 с.

60.Теренин А.Н. Фотоника молекул красителей. – Л.: Наука, 1967. – 616 с.

61.Федоров А.В. Физика и технология гетероструктур, оптика квантовых наноструктур: учеб. пособие / С.-Петерб. ин-т

точной механики и оптики. – СПб., 2009. – 195 с.

62.Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика: учебник. – 2-е изд. – М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004. – 656 с.

63.Цаплин А.И., Лихачев М.Е. Методы измерений в волоконной оптике: учеб. пособие / под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. А.И. Цаплина. – Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2011. – 277 с.

397

64.Цаплин А.И. Теплофизика в металлургии: учеб. пособие. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2008. – 230 с.

65.Эткинз П. Десять великих идей науки. Как устроен наш мир; пер. с англ. В. Герцика. – М.: ACT: Астрель, 2008. – 384 с.

66.Янг М. Оптика и лазеры, включая волоконную оптику и оптические волноводы: пер с англ. – М.: Мир, 2005. – 541 с.

398