Прикладная фотоника и смарт-электроника / Applied photonics and smart electronics

Образовательная программа «Прикладная фотоника и смарт-электроника» сфокусирована на получении качественного образования по следующим ведущим направлениям в области современной инженерной фотоники: приборы и технологии оптоэлектроники, материалы фотоники, световодная фотоника, программируемая электроника. В основе программы - научно-исследовательская и проектная деятельность, в которую магистранты включаются с начала обучения, работая над прикладными исследовательскими проектами по заказу производственных предприятий страны. Студенты магистерской программы также участвуют в фундаментальных научных исследованиях по грантам Российского научного фонда и в работе по выполнению Государственных заданий. Наличие международных научных центров и лабораторий в Университете ИТМО позволяют студентам получать навыки международного сотрудничества. Проводимые студентами работы курируют ведущие профессора и ученые ФЛФО Университета ИТМО, а также специалисты профильных предприятий и научно-исследовательских институтов.

Обучение в магистратуре подразумевает выбор одной из специализаций: 

1. Приборы и технологии оптоэлектроники — специализация разработана совместно с представителями нескольких ведущих предприятий. Она охватывает весь спектр приборных направлений в области оптоэлектроники, включая светодиоды, лазерные диоды, фотоприемники и фотовольтаические элементы для генерации электроэнергии, и прослеживает весь жизненный цикл оптоэлектронных приборов, начиная от их проектирования и заканчивая практическим применением. К производственному циклу специализации относятся дисциплины, рассматривающие системное проектирование оптоэлектронных приборов и систем, планарные технологии производства полупроводниковых чипов и технологии сборки приборов. Для совершенствования навыков проектирования, производства и измерения параметров приборов изучаются прикладная фотометрия и колориметрия. Отдельная дисциплина посвящена изучению традиционных и современных материалов и структур, в том числе, метаматериалов, наноструктур, плазмонных структур, и т.п., уже применяющихся или разрабатываемых для применения в устройствах и системах оптоэлектроники. Особое внимание уделяется полупроводниковым лазерам и светодиодам, им также посвящены отдельные дисциплины. Программа построена таким образом, что все, о чем магистранты узнали в теории во время лекционных и практических занятий по профильным дисциплинам, они могут увидеть и в условиях действующего производства. Это позволит студентам приобрести необходимые практические навыки, не отрываясь от образовательного процесса. Также магистранты активно привлекаются к работе над фундаментальными и прикладными исследовательскими проектами в Университете.
2. Специализация Материалы фотоники предназначена для тех, кто интересуется одним из самых востребованных сегодня направлений в науке – материаловедением. В её рамках изучаются современные проблемы материаловедения и материалы фотоники в целом, и углубленно – отдельные, критичные для сегодняшнего дня, аспекты материаловедения. Сюда относятся как проблемы синтеза и исследования микроструктуры и физических свойств различных материалов и структур, включая наноразмерные, так и важные аспекты современного материаловедения, которое уже невозможно представить без использования самого современного математического аппарата, компьютерного моделирования и численных экспериментов. Отдельное внимание уделяется низкоразмерным системам, причем не только традиционно исследуемым их оптическим свойствам, но и механическим, исследовать которые стало актуально совсем недавно. В процессе обучения магистранты занимаются как разработкой новых материалов, так и всесторонним исследованием полупроводниковых материалов и наноструктур, применяемых в лазерах, светодиодах, квантовых фотоприемниках, солнечных элементах, и т.п.
3. Специализация Световодная фотоника обеспечивает комплексный курс по подготовке специалистов широкого профиля в областях современной фотоники и приборостроения. По окончании обучения выпускники будут обладать необходимым объёмом знаний, умений и навыков по направлениям, связанным с волоконной и интегральной оптикой, волоконно-оптическими измерительными методами и приборами, акустооптическими преобразователями, прецизионной механикой. Выпускники специализации будут обладать компетенциями, которые позволят им внедрять результаты своей работы на предприятиях и в собственных бизнес-проектах. Таким образом, специализация, во-первых, даёт уникальные знания в активно развивающейся области фотоники, а во-вторых, обучает особенностям коммерциализации результатов исследований в данном направлении.
4. Специализация Программируемая электроника разработана с учётом требований динамично развивающегося и быстрорастущего спроса на специалистов, имеющих практические навыки для работы с использованием современной элементной базы цифровой электроники: ПЛИС, микроконтроллерами и системами на кристалле. Дисциплины специализации учитывают специфику измерительного оборудования и применения программируемой электроники для разработки волоконно-оптических измерительных систем. Магистры, освоившие специализацию, приобретут актуальные, отвечающие передовым сферам индустрии знания о проектировании печатных плат для управления внешними устройствами и навыки обработки сигналов в реальном времени, программирования ПЛИС, микроконтроллеров и систем на кристалле, создания алгоритмов цифровой обработки сигналов и их имплементации на аппаратных платформах.

По окончании магистерской программы студент приобретает следующие компетенции:

• проводить научные исследования в области оптоэлектроники, оптических материалов и технологий, систем цифровой обработки сигналов;
• решать технические задачи с применением знаний и навыков в области высокоуровневого и низкоуровневого программирования, САПР в области оптики, электроники и программирования;
• координировать работы по технической подготовке и сопровождению производства приборов оптоэлектроники и фотоники на базе нанотехнологий.

По данной ОП список возможных профессий включает таких специалистов как инженер-разработчик, инженер-проектировщик и не ограничивается ими. Факультет лазерной фотоники и оптоэлектроники, на базе которого осуществляется обучение студентов, ведёт тесное взаимодействие с отечественными компаниями и зарубежными партнёрами. Среди них такие организации как: АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», Физико-технический институт имени А.Ф.Иоффе Российской академии наук, ОКБ «Планета», НПО СМ «Специальных материалов» и другие.