
- •Вопросы к государственному экзамену по специальности для магистров 2013 г.
- •Оптические системы записи, хранения и отображения информации
- •2. Нанофотоника
- •3. Методы обработки информации в фотонике
- •4. Квантовая информатика
- •5. Фемтосекундная оптика и фемтотехнологии
- •Математические методы компьютерных технологий в научных исследованиях
- •Физические основы нанотехнологий фотоники и оптоинформатики
- •1. Оптические системы записи, хранения и отображения информации
- •2. Нанофотоника
- •3. Методы обработки информации в фотонике
- •4. Квантовая информатика.
- •5.Фемтосекундная оптика и фемтотехнологии
- •Математические методы компьютерных технологий в научных исследованиях
- •7.Физические основы нанотехнологий фотоники и оптоинформатики
Вопросы к государственному экзамену по специальности для магистров 2013 г.
Оптические системы записи, хранения и отображения информации
Преимущества и недостатки оптических систем хранения информации в сравнении с неоптическими, их основные варианты, свойства и характеристики; сопоставление побитового и постраничного хранения информации.
Физико-химические механизмы побитовой записи информации на съёмных носителях (дисках CD, DVD, BluRay).
Физические ограничения систем побитового оптического хранения информации, развитие форматов, способы повышения информационной ёмкости.
Механизмы записи и деградации информации в полимерных светочувствительных материалах для объёмной голографической памяти: фотохромных, реоксане, фотополимеризующихся и других.
Диффузионные механизмы записи и постэкспозиционной трансформации голограмм в полимерных материалах;
Применение в оптоинформатике материалов на основе полимеров, неорганических стёкол, композитных материалов.
Перспективные подходы к созданию оптической памяти в сопоставлении с новейшими неоптическими системами.
Голографические системы записи и хранения информации. Принцип действия и устройства. Преимущества и недостатки голографической памяти.
Требования к регистрирующим материалам для систем голографической памяти. Основные типы и свойства материалов для архивной и перезаписываемой памяти.
Цветовое зрение и количественное измерение цвета. Основы колориметрии, цветовой треугольник.
Современные типы 2D- и 3D-дисплеев. Принципы действия, основные преимущества и недостатки.
Оптические системы виртуальной реальности. Принципы построения, области применения, перспективы развития.
2. Нанофотоника
Электромагнитные метаматериалы. Отрицательное преломление. Линза Веселаго. Электромагнитные процессы в левосторонней среде.
Кольцевые резонаторы со щелью. Проволочные среды. Суперлинза Пендри. Невидимость. Перспективы развития и области применения метаматериалов.
Свойства фотонных кристаллов. Фотонная запрещенная зона. Дефекты в фотонных кристаллах. Оптические микрорезонаторы. Области применения.
Поверхностные плазмон-поляритоны (ППП) на плоских границах раздела. Свойства ППП. Возбуждение ППП. Датчики на основе ППП.
Фотодетекторы и солнечные батареи. Усиление фототока за счет плазмонного резонанса.
Наноантенны. Принцип работы и области применения.
Основы поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS). Биомедицинские применения SERS.
Усиление поверхностных плазмонов за счет стимулированного испускания излучения (SPASER). Принципы построения и области применения.
3. Методы обработки информации в фотонике
Физические принципы функционирования пространственно-временных модуляторов, дефлекторов света;
Диффузионная релаксация объёмных голограмм, влияние пространственной неоднородности, диффузионное усиление (проявление);
Механизмы записи и постэкспозиционной трансформации голограмм в полимерных материалах с диффузионным проявлением;
Фотополимеризующиеся материалы для объёмной голографии: механизмы записи и проявления, характеристики, применение в оптоинформатике.
Вейвлет - анализ (основные понятия) и его реализации оптическими методами.
Основные преобразования, реализуемые методами фурье-оптики и голографии.
Оптическое дифференцирование изображений и его применение в задаче распознавания образов.
Вычитание изображений методом голографии Фурье.
Отношение сигнал-помеха при корреляционном сравнении изображений. Параметры, влияющие на величину отношения сигнал - помеха.