کارشناسی ارشد فوتونیک

کارشناسی ارشد فوتونیک یکی از رشته های دفترچه ثبت نام کنکور کارشناسی ارشد می باشد که از زیر گروه علوم پایه است. این رشته در مقطع ارشد دارای دو گرایش است که داوطلبان باید بر اساس توانمندی و بازار کار گرایش ها برنامه ریزی درسی خود را انجام دهند و گرایش خود را انتخاب نمایند و یا از مشاوره تحصیلی استفاده نمایند. فوتونیک علم و فناوری تولید، کنترل و تشخیص فوتون‌ها است که ذرات نور هستند. فوتونیک زیربنای فن‌آوری‌های زندگی روزمره از تلفن‌های هوشمند گرفته تا لپ‌تاپ، اینترنت، ابزار پزشکی و فناوری نورپردازی است. قرن بیست و یکم به همان اندازه که قرن بیستم به الکترونیک وابسته بود به فوتونیک بستگی خواهد داشت. فوتونیک علم استفاده از نور برای تولید انرژی، تشخیص اطلاعات یا انتقال اطلاعات است. هدف اصلی رشته مهندسی فوتونیک توسعه محصولات جدید و نوآورانه برای پزشکی، مخابرات، تولید و ساخت و ساز است. از نوری که می‌تواند پلاستیک را برش دهد تا لیزرهای بسیار دقیقی که در جراحی‌های ظریف چشم استفاده می‌شود، مهندسان فوتونیک مسئول اکتشافات علمی مهمی هستند. مهندسان فوتونیک از ایجاد اختراعات جدید و هیجان انگیز فوتونیک گرفته تا نوشتن پیشنهادات و گزارش های تحقیقاتی، ساعات کاری خود را غرق در علم و فناوری می گذرانند که چهره جهان را همانطور که اکنون تغییر می دهد، در آینده هم تغییر خواهند داد . دانستن اینکه این صنعت شامل چه چیزی است می تواند به شما کمک کند تصمیم بگیرید که آیا شغلی در این زمینه برای شما مناسب است یا خیر. در این مقاله، ما بحث می کنیم که مهندسی فوتونیک چیست، این مهندسان چه کار می کنند و برای شروع یک حرفه چه چیزی لازم است.

کارشناسی ارشد فوتونیک

رشته فوتونیک چیست؟

مهندسی فوتونیک یک رشته رو به رشد است که چندین صنعت از آن برای استفاده از انرژی نور استفاده می کنند. با فناوری و نرم افزار جدید، این مهندسان می توانند راه های منحصر به فردی برای انتقال و تبدیل نور برای اهداف مختلف، مانند جراحی و ساخت، پیدا کنند. از ویژگی‌های امواج و فوتون‌ها می‌توان برای کاوش در جهان، درمان بیماری‌ها و حتی برای حل جنایات استفاده کرد. دانشمندان صدها سال است که نور را مطالعه می کنند. رنگ های رنگین کمان تنها بخش کوچکی از کل طیف موج نور است که به آن طیف الکترومغناطیسی می گویند. فوتونیک طیف گسترده‌تری از طول‌موج‌ها، از پرتوهای گاما تا رادیو، از جمله اشعه ایکس، UV و نور مادون قرمز را بررسی می‌کند.

دانستن اینکه این صنعت شامل چه چیزی است می تواند به شما کمک کند تصمیم بگیرید که آیا شغلی در این زمینه برای شما مناسب است یا خیر. در این مقاله، ما بحث می کنیم که مهندسی فوتونیک چیست، این مهندسان چه کار می کنند و برای شروع یک حرفه چه چیزی لازم است.

مهندسی فوتونیک چیست؟

مهندسی فوتونیک شاخه ای از مهندسی است که به مطالعه و کار با انرژی نور و اطلاعات نور می پردازد. مهندسان فوتونیک معمولاً از اطلاعات و انرژی نور برای ایجاد پیشرفت در زمینه های مختلف مانند مراقبت های بهداشتی، ساخت و ساز و ارتباطات استفاده می کنند. این همچنین ممکن است شامل ایجاد دستگاه‌های جدیدی باشد که می‌توانند نور را برای تأثیرگذاری بر مواد یا انجام برخی اقدامات مانند جراحی‌های ظریف دستکاری کنند. برخی از پروژه هایی که روی آنها کار می کنند ممکن است شامل موارد زیر باشد:

فناوری پزشکی و علمی

کاربردهای متعددی از فوتونیک در زمینه پزشکی وجود دارد. به عنوان مثال، جراحان چشم ممکن است از ماشین‌هایی استفاده کنند که به دلیل استفاده از پرتوهای نور، انجام برخی روش‌ها را با دقت بیشتری آسان‌تر می‌کنند. مهندسی فوتونیک همچنین می‌تواند به محققان کمک کند از تجهیزاتی مانند میکروسکوپ برای مشاهده مولکول‌ها و واکنش‌هایی استفاده کنند که می‌تواند پیشرفت‌ها و درمان‌های پزشکی دیگر را تشویق کند.

نورپردازی

مهندسان فوتونیک ممکن است فناوری جدیدی را برای روشنایی در وسایل نقلیه و ساختمان ها طراحی کنند. به عنوان مثال، آنها ممکن است فناوری های موجود مانند چراغ های LED را تجزیه و تحلیل کنند تا ببینند چگونه می توانند روشنایی را برای فاصله افزایش دهند. به طور مشابه، مکان‌های رویداد ممکن است مهندسان فوتونیک را برای طراحی نورپردازی برای آزمایش مدت زمان ماندگاری نورها و نحوه تعامل فناوری‌های مختلف نور با یکدیگر استخدام کنند.

فیبرهای نوری

فیبرهای نوری کابل های شیشه ای یا پلاستیکی بسیار نازکی هستند که می توانند داده ها و نور را در فواصل طولانی منتقل کنند. اینها می توانند در ارتباطات راه دور به انتقال تصاویر از یک دستگاه به دستگاه دیگر، اغلب با استفاده از سایر فناوری های الکتریکی کمک کنند. این الیاف اغلب می توانند شرایط گرم یا انفجاری را تحمل کنند. مهندسان فوتونیک محصولات یا ابزارهایی را که افراد می توانند برای مهار نور با استفاده از فیبر نوری استفاده کنند، تحقیق و طراحی می کنند. برخی از فناوری‌هایی که از آن استفاده می‌کنند شامل تسمه‌های نقاله، اجاق‌ها و مایکروویوها، GPS و بازوهای روباتیک می‌شوند.

تولید و ساخت و ساز

شرکت های تولیدی ممکن است از فناوری لیزر برای برش و اندازه گیری مواد خام استفاده کنند. کارگران تجاری در تولید همچنین ممکن است از فناوری سبک برای کارهایی مانند حفاری و جوشکاری استفاده کنند. شرکت های ساختمانی ممکن است از فناوری برد یاب استفاده کنند که از لیزر برای اندازه گیری فاصله استفاده می کند. آنها همچنین می توانند از فوتونیک برای کارهایی مانند اطمینان از تراز بودن سطوح استفاده کنند. نظامی کاربردهای نظامی متعددی از فوتونیک وجود دارد. مشابه فناوری برد یاب در ساخت و ساز، ارتش می تواند از این نوع لیزر برای تخمین فاصله شلیک سلاح های خاص و مکان های دقیقی که ممکن است موشک در آنجا فرود آید، استفاده کند. مهندسان فوتونیک در ارتش همچنین ممکن است بر ایجاد فناوری تشخیص حرکت، تجهیزات دید در شب و نرم افزارهای مخابراتی تمرکز کنند.

گرایش های کارشناسی ارشد فوتونیک

1.فوتونیک

2.مهندسی الکترواپتیک ( اپتوالکترونیک، لیزر)

تعداد سوالات در کنکور کارشناسی ارشد فوتونیک

ضرایب دروس در کنکور کارشناسی ارشد فوتونیک 1401

گرایش فوتونیک

گرایش مهندسی الکترواپتیک (1- اپتوالکترونیک 2- لیزر)

بازار کار و زمینه های شغلی کارشناسی ارشد فوتونیک

مهندسان فوتونیک از اصول این علم برای توسعه، نگهداری، بازرسی و تعمیر سیستم ها و ماشین هایی که از فناوری نور، انرژی و اطلاعات استفاده می کنند استفاده می کنند. به طور معمول، آنها محصولات را برای یک کاربرد خاص، مانند فناوری برای جراحی، ارزیابی می کنند و سپس نمونه های اولیه را طراحی و ایجاد می کنند و اثربخشی آنها را آزمایش می کنند. برخی از وظایف رایج دیگر عبارتند از:

1.طراحی ماشین هایی که از تکنولوژی لیزر برای برش مواد استفاده می کنند

2.مستندسازی فرضیه ها، طرح ها و نتایج برای فناوری جدید

3.طراحی فیبرهای نوری و لینک برای انتقال داده

4.ایجاد تکنیک های جدید انرژی خورشیدی

5.انجام تحقیقات میدانی در مورد نظریه، اصل و طراحی فوتونیک موجود

6.ایجاد سیستم های انرژی با نور کامل

7.تجزیه و تحلیل عملکرد مواد و ماشین های فوتونیک

8.نظارت بر ساخت دستگاه های جدید با فناوری فوتونیک

9.نوشتن گزارش های تحقیقاتی و درخواست کمک هزینه های تحقیقاتی

10.الزامات مستندسازی برای استفاده شرکت

مهندس فوتونیک کسی است که سیستم‌ها و محصولاتی را که از فوتونیک استفاده می‌کنند ایجاد و بهبود می‌بخشد - لیزر، اپتیک، فیبر نوری و تصویربرداری. آنها با آزمایش کارایی را بررسی می کنند تا ببینند آیا سیستم به درستی کار می کند یا خیر. مهندسان فوتونیک با توسعه محصولات آزمایشی که در نهایت برای استفاده روزانه کامل می شوند، از جمله سلول های جدید با انرژی خورشیدی برای الکترونیک و ساخت، فناوری مدرن را شکل می دهند. مهندسان فوتونیک برای تعیین اینکه آیا ایده هایشان قابل قبول است یا نه، نمونه های اولیه ایجاد می کنند. آنها باید محصولاتی بسازند که بتوان روزانه از آنها استفاده کرد و نمونه های اولیه می توانند ایده دقیقی از مفید بودن کارشان ارائه دهند. از آنجا که مقادیر زیادی از اطلاعات را می توان به سرعت و با اطمینان از طریق کابل های فیبر نوری منتقل کرد، این فناوری جایگزین سیستم های مخابراتی است که از سیم کشی فلزی استفاده می کنند. هنگامی که در زمینه تولید کار می کنند، راه های ساده تر و زمان گیر کمتری برای تولید محصولات ایجاد می کنند. برای مثال، ممکن است لیزری ایجاد کنند که بتواند مواد خام را برش دهد. آنها همچنین ممکن است مواد نوری ایجاد کنند که یک کارخانه را در مصرف انرژی کارآمدتر می کند.

در یک تولید کننده لوازم الکترونیکی، مهندسان فوتونیک با آزمایش کریستال ها تعیین می کنند که صفحه نمایش تلویزیون ها چقدر کارآمد هستند. در ارتش، لیزر در ناوبری و برای ارائه اطلاعات برد برای اهداف تسلیحاتی و موشکی استفاده می شود. در زمینه پزشکی، لیزر در بسیاری از روش های تشخیصی و درمانی و برای انجام جراحی های ظریف روی چشم و سایر قسمت های بدن استفاده می شود. زمان زیادی صرف تحقیق در مورد پیشرفت های جدید در حوزه به سرعت در حال رشد آنها می شود. مهندسان فوتونیک باید با یافته ها و تحقیقات سایر مهندسان به روز باشند. آنها اغلب در کنفرانس هایی با مهندسان دیگر شرکت می کنند تا در مورد تغییرات دنیای فوتونیک اطلاعات کسب کنند. مهندسان فوتونیک هنگام جستجوی پول کمک مالی یا سایر منابع مالی برای پروژه های تحقیقاتی خود، پیشنهاداتی را می نویسند که استدلال قیاسی را نشان می دهد که احتمال موفقیت بالاتر از شکست را نشان می دهد.

مهارت های کارشناسی ارشد فوتونیک

در اینجا چندین مهارت کلیدی وجود دارد که می تواند به شما در هنگام دنبال کردن این حرفه کمک کند:

نوآوری:

مهندسان فوتونیک اغلب راه‌حل‌های نوآورانه‌ای را تصور می‌کنند که در آن اطلاعات نور می‌توانند به نتایج خاصی دست یابند و از آن برای طراحی تجهیزات یا نمونه‌های اولیه دیگر استفاده کنند.

حل مسئله:

داشتن مهارت های حل مسئله کارآمد می تواند در هنگام امتحان ترکیب های مختلف اندازه گیری و طراحی کمک کند.

ارتباط:

داشتن مهارت‌های ارتباطی نوشتاری و شفاهی مؤثر می‌تواند هنگام نوشتن پیشنهادات کمک مالی، تحقیق در مورد خلاصه‌ها و ترجمه موضوعات پیچیده به اطلاعاتی که دیگران می‌توانند آن را درک کنند، مفید باشد.

ریاضی:

از آنجایی که مهندسان فوتونیک اغلب دروس ریاضی پیشرفته را می گذرانند، اغلب از مثلثات و جبر اولیه برای محاسبه اندازه گیری ها استفاده می کنند. استفاده از این مهارت می تواند در طراحی اجزای تجهیزات پزشکی و نظامی کمک کند.

گوش دادن فعال:

داشتن مهارت های شنیداری موثر می تواند به شما در درک الزامات طراحی خود برای ایجاد نمونه های اولیه دقیق و کارآمد کمک کند.

کنترل کیفیت:

برخی از مهندسان فوتونیک، فوتونیک و فناوری نوری موجود را بازرسی و تعمیر می کنند، بنابراین درک استانداردهای صنعت، الزامات قانونی، نیازهای تست و معیارهای ارزیابی عملکرد می تواند در بررسی کیفیت به شما کمک کند.

تصمیم گیری:

توانایی تصمیم گیری کارآمد و انتقال ایده ها به طور واضح به مدیران یا مشتریان می تواند در ارزیابی بودجه، برنامه ها و منابع قبل از شروع طراحی کمک کند.

علم و فناوری:

درک مهندسی رایج و سایر اصول و استانداردهای علمی می تواند به شما در تصمیم گیری در مورد راه حل های بالقوه کمک کند.

محل کار یک مهندس فوتونیک چگونه است؟

اکثر مهندسان فوتونیک برای شرکت های بزرگ مخابراتی، تولیدکنندگان فیبر نوری و کارخانه های تولیدی کار می کنند. آنها عموما در ساختمان های تمیز و مدرن کار می کنند. آنها همچنین ممکن است به مکان هایی سفر کنند که لیزرها نیاز به نصب و نگهداری دارند. ساعات کاری معمولاً 40 ساعت در هفته است، با این حال، زمانی که ضرب الاجل پروژه های تحقیقاتی باید رعایت شود، گاهی اوقات اضافه کاری ضروری است.

چرا امروزه فوتونیک برای ما مهم است؟

ما در آغاز یک انقلاب فوتونیک هستیم. دستگاه های فوتونیک در زندگی روزمره همه جا حاضر شده اند اما اغلب مورد توجه قرار نمی گیرند. منابع نوری مانند LED ها و دیودهای لیزری راه خود را در کاربردهای بی شماری پیدا کرده اند که در آن نور باید ایجاد شود. این دستگاه ها نسبتا ارزان، بسیار سبک وزن و جمع و جور هستند و دارای طول عمر قابل استفاده طولانی هستند. علاوه بر این، این منابع حالت جامد در مقایسه با منابع نور سنتی تر، گرمای کمتری تولید می کنند و به انرژی کمتری نیاز دارند. LED ها به دلیل صرفه جویی قابل توجه در انرژی و هزینه جایگزینی به طور گسترده به عنوان یک فناوری منبع جایگزین استفاده می شوند.

فوتونیک فرصتی رو به رشد برای طراحی و ساخت دستگاه‌ها، سیستم‌ها و مدارهای مجتمع برای کاربردها در ارتباطات داده پرسرعت، سنجش پیشرفته و تصویربرداری است. فناوری‌های فوتونیک با کاهش مصرف انرژی برای انتقال داده‌ها و قابلیت‌های حساسیت فوق‌العاده در حوزه‌های مختلف، بهبودهای سریع سرعت را نوید می‌دهند. آشکارسازهای مبتنی بر فوتونیک مانند سنسورهای تصویر CMOS (CIS) نحوه عکس‌برداری ما را تغییر داده‌اند و تنها فیلم را به عنوان رسانه‌ای برای گرفتن تصاویر جایگزین کرده‌اند. CIS برخی از مزایای مشابه منابع حالت جامد را دارد زیرا آنها کوچک، ناهموار و سبک هستند. یکی از بزرگترین مزیت ها نسبت به فیلم های سنتی حساسیت به نور و اندازه فشرده آنها است. این به اپتیک های بسیار کوچکتر اجازه می دهد تا یک تصویر قابل استفاده روی آشکارساز ایجاد کنند. این باعث شده است که دوربین های جمع و جور و باکیفیت به همه چیز از تلفن های همراه تا خودرو اضافه شوند. مهندسان فوتونیک با ترکیب منابع و آشکارسازها با سایر ابزارهای دستکاری نور، دنیای دیجیتال ما را با ارتباطات فیبر نوری، اسکنرها، دستگاه‌های پزشکی، پیشرفت‌های کشاورزی و مجموعه‌ای از کاربردهای دیگر متحول کرده‌اند.

تفاوت بین اپتیک و فوتونیک چیست؟

اپتیک یک حوزه کلی از فیزیک است که طیف گسترده ای از موضوعات مرتبط با مطالعه نور را پوشش می دهد. اپتیک شامل زیرشاخه هایی مانند اپتیک هندسی، اپتیک فیزیکی و اپتیک کوانتومی است. فوتونیک زیرمجموعه ای از رشته اپتیک است. اپتیک هندسی، که گاهی به آن اپتیک کلاسیک نیز گفته می شود، در درجه اول به دستکاری نور با استفاده از وسایلی مانند عدسی ها، آینه ها و منشورها مربوط می شود. در اپتیک هندسی، نور با استفاده از تقریب پرتو مدل‌سازی می‌شود. در تقریب پرتو، جبهه‌های موج نور به‌عنوان مجموعه‌ای از پرتوها تقریبی می‌شوند که هر یک بر جبهه موج نور عمود هستند و نشان‌دهنده جریان انرژی در سیستم هستند. یک کاربرد معمولی اپتیک هندسی طراحی یک لنز تصویربرداری برای دوربین است. اپتیک فیزیکی مطالعه نور است که در آن ماهیت موجی غالب است. در اپتیک فیزیکی تقریب پرتو معتبر نیست زیرا تداخل و اثرات پراش باید در نظر گرفته شود. اپتیک فیزیکی تمایل دارد اثرات ناشی از ذره ای بودن نور را در بر نگیرد. یک کاربرد معمولی اپتیک فیزیکی تولید تصاویر هولوگرافیک است. اپتیک کوانتومی مطالعه پدیده های نوری است که ذره یا کوانتومی ماهیت نور مهم است. اپتیک کوانتومی و فوتونیک ارتباط نزدیکی با هم دارند، اما اپتیک کوانتومی بیشتر جنبه نظری دارد و فوتونیک بیشتر به طراحی کاربردهای عملی می پردازد. یک منطقه معمولی مطالعه برای اپتیک کوانتومی، مطالعه نظری فیزیک ایجاد نور در محل اتصال p-n در داخل یک LED است.

منابع کنکور کارشناسی ارشد فوتونیک

مدارک لازم برای ثبت نام کنکور کارشناسی ارشد

محرومیت از ثبت نام کنکور کارشناسی ارشد