Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Студенческий документ № 020390 из ГЭИ

Вопросы к государственному экзамену по специальности

для магистров 2013 г.

1. Оптические системы записи, хранения и отображения информации

1. Преимущества и недостатки оптических систем хранения информации в сравнении с неоптическими, их основные варианты, свойства и характеристики; сопоставление побитового и постраничного хранения информации.

2. Физико-химические механизмы побитовой записи информации на съёмных носителях (дисках CD, DVD, BluRay).

3. Физические ограничения систем побитового оптического хранения информации, развитие форматов, способы повышения информационной ёмкости.

4. Механизмы записи и деградации информации в полимерных светочувствительных материалах для объёмной голографической памяти: фотохромных, реоксане, фотополимеризующихся и других.

5. Диффузионные механизмы записи и постэкспозиционной трансформации голограмм в полимерных материалах;

6. Применение в оптоинформатике материалов на основе полимеров, неорганических стёкол, композитных материалов.

7. Перспективные подходы к созданию оптической памяти в сопоставлении с новейшими неоптическими системами.

8. Голографические системы записи и хранения информации. Принцип действия и устройства. Преимущества и недостатки голографической памяти.

9. Требования к регистрирующим материалам для систем голографической памяти. Основные типы и свойства материалов для архивной и перезаписываемой памяти.

10. Цветовое зрение и количественное измерение цвета. Основы колориметрии, цветовой треугольник.

11. Современные типы 2D- и 3D-дисплеев. Принципы действия, основные преимущества и недостатки.

12. Оптические системы виртуальной реальности. Принципы построения, области применения, перспективы развития.

2. Нанофотоника

13. Электромагнитные метаматериалы. Отрицательное преломление. Линза Веселаго. Электромагнитные процессы в левосторонней среде.

14. Кольцевые резонаторы со щелью. Проволочные среды. Суперлинза Пендри. Невидимость. Перспективы развития и области применения метаматериалов.

15. Свойства фотонных кристаллов. Фотонная запрещенная зона. Дефекты в фотонных кристаллах. Оптические микрорезонаторы. Области применения.

16. Поверхностные плазмон-поляритоны (ППП) на плоских границах раздела. Свойства ППП. Возбуждение ППП. Датчики на основе ППП.

17. Фотодетекторы и солнечные батареи. Усиление фототока за счет плазмонного резонанса.

18. Наноантенны. Принцип работы и области применения.

19. Основы поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии (SERS). Биомедицинские применения SERS.

20. Усиление поверхностных плазмонов за счет стимулированного испускания излучения (SPASER). Принципы построения и области применения.

3. Методы обработки информации в фотонике

21. Физические принципы функционирования пространственно-временных модуляторов, дефлекторов света;

22. Диффузионная релаксация объёмных голограмм, влияние пространственной неоднородности, диффузионное усиление (проявление);

23. Механизмы записи и постэкспозиционной трансформации голограмм в полимерных материалах с диффузионным проявлением;

24. Фотополимеризующиеся материалы для объёмной голографии: механизмы записи и проявления, характеристики, применение в оптоинформатике.

25. Вейвлет - анализ (основные понятия) и его реализации оптическими методами.

26. Основные преобразования, реализуемые методами фурье-оптики и голографии.

27. Оптическое дифференцирование изображений и его применение в задаче распознавания образов.

28. Вычитание изображений методом голографии Фурье.

29. Отношение сигнал-помеха при корреляционном сравнении изображений. Параметры, влияющие на величину отношения сигнал - помеха.

4. Квантовая информатика

30. Кубит. Физическая реализация. Геометрическое изображение в случае вещественных и комплексных коэффициентов. Однокубитовый оператор общего вида.

31. Оператор NOT. Матричное представление. Действие на кубит. Условие унитарности. Изображение на окружности и на сфере Блоха действия оператора на кубит.

32. Оператор Адамара. Матричное представление. Действие на кубит. Условие унитарности. Пример использования оператора Адамара в квантовых схемах.

33. Двухкубитовые состояния. Базисные элементы пространства двухкубитовых состояний. Условие нормировки. Тензорное произведение матриц однокубитовых операторов общего вида.

34. Оператор CNOT. Матричное представление. Условие унитарности. Пример использования оператора CNOT в квантовых схемах.

35. Квантовая схема, создающая состояние Белла.

36. Однокубитовые квантовые схемы.

37. Алгоритм распознавания функций (алгоритм Дойча).

38. Квантовая телепортация.

39. Квантовая схема сверхплотного кодирования.

5. Фемтосекундная оптика и фемтотехнологии

40. Принципы построения линейных уравнений динамики поля оптического излучения с широким спектром в диэлектрических средах.

41. Нелинейные материальные уравнения для диэлектрических сред в поле фемтосекундных импульсов.

42. Полевые уравнения, как обобщение уравнений для огибающих.

43. Правила нормировки уравнений динамики поля оптического излучения.

44. Генерация фемтосекундных импульсов методом синхронизации мод.

45. Оптическая схема и принцип работы фемтосекундного лазера на сапфире, активированного титаном.

46. Оптическая схема и принцип работы фемтосекундного волоконного лазера.

47. Генерация суперконтинуума.

48. Оптические методы временного сжатия и расширения лазерных импульсов.

49. Генерация аттосекундных импульсов.

50. Методы измерения длительности фемтосекундных импульсов.

51. Фемтосекундные технологии в медицине.

52. Фемтосекундные технологии обработки материалов.

53. Генерация ТГц излучения фемтосекундными лазерными импульсами.

54. Детектирование импульсного ТГц излучения.

55. ТГц фемтотехнологии.

56. Фемтотехнологии в оптоинформатике.

6. Математические методы компьютерных технологий в научных исследованиях

57. Объект моделирования. Свойства систем. Классы систем и процессов. Методы моделирования. Адекватность модели.

58. Разностная схема. Обусловленность. Погрешность. Оценка погрешности. Свойства погрешности.

59. Разностная схема. Сходимость. Устойчивость. Аппроксимация. Корректность. Условие Куранта-Фридрихса-Леви.

60. Спектральный признак устойчивости. Исследование устойчивости.

61. Метод конечных элементов. Метод Ритца. Метод Галеркина.

62. Методы расщепления. Схема Кранка-Николсона.

63. Метод FDTD - различные методы ABC

64. Случайные процессы. Моделирование случайных процессов

65. Решение полевых уравнений и уравнений для огибающих предельно коротких импульсов с использованием методов расщепления

66. Архитектура современных систем параллельных вычислений. Различия систем с общей и распределенной памятью. Многопоточное программирование, потоки и процессы

67. Технология OpenMP. Технология MPI.

7. Физические основы нанотехнологий фотоники и оптоинформатики

68. Диффузионный рост наночастиц.

69. Образование нанокластеров.

70. Потеря устойчивости поверхности твердого тела при его диффузионном росте.

71. Течение в наноканалах.

72. Эффективная вязкость жидкости в наноканале.

73. Распространение света в среде с наноразмерными неоднородностями.

74. Диффузия в среде с наноразмерными неоднородностями.

Список рекомендованной литературы для подготовки к государственному экзамену

1. Оптические системы записи, хранения и отображения информации

1. Калитеевский Н.И., Волновая оптика. - СПб.: Лань, 2008

(http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=173)

2. Вениаминов А.В., Михайлов В.Н. Оптические системы записи, хранения и отображения информации - СПб.: ИТМО, 2009.

(http://books.ifmo.ru/file/pdf/636.pdf)

3. Кирилловский В.К. Современные оптические исследования и измерения. - СПб.: Лань, 2010

(http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=555)

4. Игнатов А.Н. Оптоэлектроника и нанофотоника. -СПб: Лань, 2011

(http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=684)

5. Технология оптических дисков. Под ред. Задворного Д.Г. - СПб: Стелла, 2008.

6. Акаев А.А., Майоров С.А. Оптические методы обработки информации. - СПб.: ИТМО, 2005

(http://www.ifmo.ru/file/stat/22/akaev_majorov_obl2.pdf)

7. Оптика наноструктур. Под ред. Фёдорова А.В. -СПб.: Недра, 2005

8. Оптическая голография. Под ред. Колфилда Г., -М.: Мир, 1982.

9. Кольер Р., Беркхарт Л., Лин Л. Оптическая голография. - М.: Мир, 1973, 686с.

10. Фотоника, под ред. Балкански М., Лалемана П. - М.: Мир, 1978.

2. Нанофотоника

1. В.А. Сойфер, Дифракционная нанофотоника, М., ФИЗМАТЛИТ, 2011.

2. Л. Новотный, Основы нанооптики, М., ФИЗМАТЛИТ, 2011.

3. В.В. Климов, Наноплазмоника, М., ФИЗМАТЛИТ, 2010.

4. С.А. Маер, Плазмоника: Теория и приложения, И., НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2011.

5. В. А. Астапенко, Наноплазмоника и метаматериалы, М., МФТИ, 2011.

6. P.N. Prasad, Nanophotonics, NJ., John Wiley&Sons, 2004.

7. F. Capolino, Metamaterials Hand book, BR., Taylor&Francis Group, 2009.

3. Методы обработки информации в фотонике

1. Акаев А.А., Майоров С.А. Оптические методы обработки информации СПб.:СПбГУ ИТМО, 2005.

(библиотека ИТМО, http://books.ifmo.ru/?out=book&id=258)

2. Ларкин А.И., Юу Ф.Т.С. Когерентная фотоника.- М.: Бином. Лаборатория знаний, 2007.- 316 с. (библиотека ИТМО)

3. Samui A.B. "Holographic Recording Medium" // Recent Patents on

Materials Science. 2008. V.1. №1. P.74.

(www.bentham.org/mats/samples/mats%201-1/Asit%20B.%20Samui.pdf)

4. Goswami D. Optical Computing 1. Optical Components and Storage Systems.//Resonance. 2003. P.56-71. (www.ias.ac.in/resonance/July2003/pdf/July2003p8-21.pdf)

5. Н.М.Астафьева. Вейвлет-анализ: основы теории и применения. Успехи физических наук, т.166, №11, с.1145-1170 (1996)

6. В.Ю.Петрунькин, Е.Т.Аксенов, Г.А.Стариков, Оптический вейвлет-процессор для обработки сложных сигналов. Письма в ЖТФ, 2001, т.27, вып.22, с.24-29.

7. Г.И.Василенко, Л.М.Цибулькин, Голографические распознающие устройства, М.: Радио и связь, 1985.

8. N.N. Rosanov. Spatial Hysteresis and Optical Patterns. Springer-Verlag, Berlin, 2002, 308 p.

9. Диссипативные солитоны. Ред. Н. Ахмедиев и А. Анкевич. М., Физматлит, 2008, 501 с.

4. Квантовая информатика.

1. Богданов Ю.И. Физико-статистические основы квантовой информатики. М.: МИЭТ, 2010. 163 с.

2. Нильсен М., Чанг И. Квантовые вычисления и квантовая информация. М.: Мир, 2009. 824 с.

3. Холево А.С. Квантовые системы, каналы, информация. М.: МЦНМО, 2010. 328 с.

4. Чивилихин С.А. Квантовая информатика. Учебное пособие. СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. 80 с.

5. Мазуренко Ю.Т., Чивилихин С.А., Трифанов А.И., Орлов В.В., Егоров В.И.

Квантовая информатика. Лабораторный практикум: Учебное пособие. СПб:

СПбГУ ИТМО, 2009. 58 с.

6. Калачев А.А. Квантовая информатика в задачах. Учебно-методическое пособие. Казань: Казан. ун-т, 2012. 48 с.:

5.Фемтосекундная оптика и фемтотехнологии

1. Козлов С.А., Самарцев В.В. Основы фемтосекундной оптики. М. Физматлит, 2009, 256 с.

2. Крюков П.Г. Фемтосекундные импульсы. М. Физматлит, 2008, 208 с.

3. Козлов С.А., Самарцев В.В. Оптика фемтосекундных лазеров. СПб., СПбГУ ИТМО, 2007. 218 с

4. Желтиков А.М. Сверхкороткие импульсы и методы нелинейной оптики. М. Физматлит, 2006, 294 с.

5. Ахманов С.А., Никитин С.Ю. Физическая оптика. М. МГУ, 2004, 656 с.

6. Ахманов С.А., Вислоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М.: Наука, 1988, 211 с.

7. Математические методы компьютерных технологий в научных исследованиях

1. Козлов С.А., Самарцев В.В. Основы фемтосекундной оптики, СПбГУ. ИТМО, 2007

2. Демидович Б.П., Марон И.А. Основы вычислительной математики. СПб.: Лань, 2011. 672с. ISBN 978-5-8114-0695-1.

3. Ибрагимов И.М., Ковшов А.Н., Назаров Ю.Ф. Основы компьютерного моделирования наносистем. СПб.: Лань, 2010. 384с. ISBN 978-5-8114-1032-3.

4. Копченова Н.В., Марон И.А. Вычислительная математика в примерах и задачах СПб.: Лань, 2009. 368с. ISBN 978-5-8114-0801-6.

5. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики СПб.: Лань, 2009. 608с. ISBN 978-5-8114-0892-4.

6. Поршнев С.В. Компьютерное моделирование физических процессов в пакете MATLAB. - Лань, 2011.

http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=650

7. Волков Е.А. Численные методы. - Лань, 2008.

http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=54

8. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа. Приближение функций, дифференциальные и интегральные уравнения. - Лань, 2010. http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=537

9. Срочко В.А. Численные методы. Курс лекций. - Лань, 2010.

http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=378

7.Физические основы нанотехнологий фотоники и оптоинформатики

1.Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: Издательство Физматлит, 2009. 416 с.

2.Нанотехнологии. Азбука для всех. Под ред. Третьякова Ю.Д. М.: Физматлит, 2008. 368 с.

3. Сергеев Г.Б. Нанохимия: учебное пособие. М.: КДУ, 2009. 333 с.

4. Балабанов В. И. Нанотехнологии. Наука будущего. М.: Эксмо, 2009. 256 с.

5. Суздалев И.П. Нанотехнология. Физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. М.: Либроком, 2009. 592 с.

6.Пул Ч., Оуэнс Ф. Нанотехнологии. М.: Техносфера, 2010, 336 с.

1

Показать полностью… https://vk.com/doc3431389_154637452
97 Кб, 6 февраля 2013 в 13:20 - Россия, Москва, ГЭИ, 2013 г., doc
Рекомендуемые документы в приложении