什么是光学工程学位?

光学是物理和工程的分支,涉及光的属性以及它如何与物质交互。光学工程师使用激光器,镜头,光谱仪和其他系统操纵光到各种领域中使用的设计设备,从医学和制造到通信和空间探索。光学工程学生获得了在这些和其他部门工作所需的理论知识和实践技能。

要获得这个领域的学位,首先要学习数学和科学的基础课程。讲座和实验则侧重于电子和光的结合使用;激光系统;光纤传输能力;产生、检测和操纵光;设计光学系统。

计划选项

需要注意的是,有些学校并不提供独立的光学工程学位。在这种情况下,光学工程可以作为电子工程或机械工程系的一个专业提供。

学士学位光学工程学位 - 四年持续时间
虽然光学工程的学士学位项目很少见,但它们正变得越来越普遍。这一阶段的课程在范围上是介绍性的。其讲座和实验室的目的是为学生在该领域的进一步学习或光学工程劳动力的入门级工作做好准备。

以下是弥补典型光学工程本科计划的一些课程样本:

•高等数学和科学的基础课程
•光电子学-介绍光电子学,与电子和光结合使用相关的技术分支;理解光电器件和系统的基本概念
•激光系统:自发发射和受激发射、布居数反转、光学谐振器、三能级和四能级系统、q开关和锁模、半导体激光器、集成光波导和耦合器、扫描系统、大功率工业应用
•光纤通信 - 纤维引入及其传输特性,光纤测量,源和探测器,数字和模拟通信的噪声考虑,光纤系统
•光子学实验室-产生、检测和操纵光;光子器件,光的波动性质,衍射,光谱测量,折射率,单模和多模光纤,简单的光通信系统,光纤传感器
•光学工程设计 - 光学或光电系统设计项目的提议,其次是项目设计,分析,开发和原型测试

光学工程硕士学位-两年学制
硕士学位是光学工程领域中最常见的凭证。在这个级别的学生可以与教职员会员协商设计他们的计划,专注于他们的特定感兴趣的领域。可能的浓度包括光学,光电子,光学材料和材料科学,以及光学力学。该计划的最终要求是基于原始研究的论题。

光学工程博士学位- 5 - 6年
硕士课程包括很多授课课程。它强调从单纯的学科学习向独立研究的转变。另一方面,博士学位就像一个很长的论文项目。博士生有很大的独立性。他们受益于导师的指导,也可以完成一些授课的课程,但他们的重点是独立的研究,为光学工程领域贡献原创的新知识。

以下是光学工程中的研究生级课程的一些例子。个人硕士学位和博士学位所采取的课程。候选人将根据论文或论文的重点而变化。

•通信理论-光纤技术的传输特性、距离容量和带宽;光源和探测器;纤维光缆的设计;通信网络的发展和实现
•几何光学-几何光学的基础和物理;如何在光学系统中使用棱镜、球面、透镜和镜子,如照相机、望远镜和显微镜
•物理光学 - 极化,干扰和衍射;波特征;物理,波基和几何光学之间的差异

来自毕业生课程的其他可能课程包括:

•辐射测量学,探测器和源
•量子力学介绍
•光学和光子系统设计
•光通信
•激光
•光学测试实验室
•应用量子力学
•透镜设计
•光学设计和制造
•光学散射理论
•量子设备

光学工程相关学位

激光技术
激光技术的学位计划 - 也称为激光和光学工程技术 - 教授学生作为激光或光子技术人员工作所需的技能。这些技术人员与有关天然气和固态激光器的开发,安装和操作的工程师和科学家密切合作。

应用物理学
应用物理学的学生学习如何用物理学来解决实际问题。由于这个原因,这个领域有时被称为物理和工程之间的桥梁。课程包括计算物理、材料科学、热力学和纳米技术。

电气工程学
电气工程专业的学生学习如何使用物理学、电子学和电磁学来设计由电力驱动或产生电力的设备。该领域的大多数学位课程都是从微积分、物理和化学的基础课程开始的。

机械工业
机械工程专业的学生学习如何研究、设计、开发和测试机械和热设备,包括工具、传感器、发动机和机器。这些设备服务于许多行业,包括航空航天、医疗、能源和制造业。除了工程和设计方面的课程,该领域的学位课程还包括数学、生命科学和物理科学。

物理
物理学是一种不断变化随着发现而变化的领域。这意味着该领域至少要求尽可能多的问题。物理学位计划的学生研究问题和能量。他们了解宇宙中可测量数量之间的关系,包括速度,电场和动能。

机器人技术工程学
机器人工程专注于设计机器人和机器人系统,而不是履行人类无法或不履行的职责。

机器人技术
机器人技术的学位课程让学生能够与设计机器人和机器人系统的工程师一起工作,而这些工程师能够完成人类无法或宁愿不去做的工作。

你将学习的技能

将数学和科学应用于设计设备,如望远镜,相机,平面显示器和医用激光器和测试是复杂的工作。这并不令人惊讶,光学工程学生获得多元化的可转移技能:

•主动学习——该领域不断发展的技术意味着光学工程师“学会如何学习”,并跟上他们领域的最新信息
•通信 - 光学工程项目很少是一个人的工作;他们要求能够与他人互动
•复杂的问题解决 - 光学工程领域可能存在复杂的挑战和问题
•计算机辅助设计 - CAD对光学工程至关重要
•创造力 - 从盒子中思考并提出创新的项目方法是关键
•批判性思考 - 光学工程师的工作需要逻辑和分析的能力
•手工灵活性-光学工程师的工作是精确的工作
•数学和物理 - 这些是光学工程领域的基本技能
•组织 - 管理时间,规划和优先级对繁忙的光学工程师至关重要
解决问题/设计思维——在工程中,解决问题通常被称为“设计思维”;在他们的教育过程中,工程学生被教导在找到解决方案之前从多个角度考虑问题

光学工程学位能做什么?

光学工程有各种各样的部门应用:

•航空航天/国防-飞行员光学头盔
•艺术保存-验证和保存古代艺术品
•施工-使用光学计量技术,和光测量技术
•信息技术——未来的数据存储技术
•互联网 - 用于互联网的超高容量光纤技术
•制造 - 涉及机器人技术的光学工程应用
•医学/医疗保健 - 手持眼科设备用于检查偏远地区的患者;X射线光学技术等医学成像的新技术
•气象学-传感器更准确的天气预报;制造可以操纵闪电的激光
•太阳能 - 系统技术;增强太阳能集合技术
•空间技术——用于太空望远镜的新透镜;观察宇宙的新方法
•电信和广播-光纤通信

光学工程师在这些领域可能拥有的头衔包括:

•电光工程师
•光纤工程师
•成像工程师
•激光系统工程师
•机器视觉工程师
•光学工程研究员
•光学制造工程师
•光学系统工程师
•光学物理学家
•光学机械工程师
•太阳能工程师

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