什么是光学工程学位?

光学是物理和工程的分支,涉及光的特性及其与物质的相互作用。光学工程师使用激光,镜头,光谱仪和其他系统,这些系统可以操纵光线为设计设备,从医学,制造到通信和太空探索。光学工程学的学生获得了这些领域和其他领域工作所需的理论知识和实践技能。

在该领域获得学位始于数学和科学的基础课程。然后,讲座和实验室专注于电子和光的联合使用;激光系统;光纤传输功能;产生,检测和操纵光;并设计光学系统。

程序选项

重要的是要注意,有些学校没有提供独立的光学工程学位。在这些情况下,可以将光学工程作为电气工程或机械工程部门中可用的浓度之一。

光学工程学士学位 - 持续四年
尽管光学工程学士学位课程很少见,但它们变得越来越普遍。此级别的课程在范围内是介绍性的。演讲和实验室组件的目的是为学生准备在现场进一步学习或在光学工程劳动力中的入门级工作。

以下是一些构成典型光学工程本科课程的课程样本:

•高级数学和科学的基础课程
•光电学 - 光电概论,与电子和光的联合使用有关的技术分支;理解电启动设备和系统的基本概念
•激光系统 - 自发和刺激排放概论,人口反转,光谐振器,三级和四级系统,Q开关和模式锁定,半导体激光器,集成的视力波导和耦合器,扫描系统,高功耗工业应用,高功率工业应用程序
•光纤通信 - 纤维及其传输特性,光纤测量,来源和探测器,数字和模拟通信的噪声注意事项,光纤系统
•光子实验室 - 产生,检测和操纵光;光子设备,光的波性,衍射,光谱测量,折射率,单模式和多模纤维,简单的光学通信系统,光纤传感器
•光学工程设计 - 光学或光电系统设计项目的建议,然后进行项目设计,分析,开发和原型测试

光学工程硕士学位 - 持续两年
硕士学位是光学工程领域中最常见的证书。在这个级别上,学生可以与教职员工协商设计自己的计划,以专注于他们的特定感兴趣领域。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文。

光学工程博士学位 - 五到六年
硕士课程涉及许多教学课程。它强调了从纯粹的学科学习到独立研究的过渡。另一方面,博士学位就像一个很长的论文项目。博士学生有很大的独立性。他们受到教师顾问的监督的好处,可以完成一些教学的课程,但他们的重点是他们的独立研究,贡献原始知识 - 新知识,以对光学工程领域。

以下是光学工程研究生级课程的一些示例。个人硕士学位和博士学位的课程。候选人将根据论文或论文的重点而有所不同。

•通信理论 - 光纤技术的传输属性,距离容量和带宽;光源和检测器;光纤电缆设计;通信网络的开发和实施
•几何光学 - 几何光学的基础和物理学;如何在光学系统(例如相机,望远镜和显微镜)中使用棱镜,球形表面,镜头和镜子
•物理光学 - 极化,干扰和衍射;波特征;物理,基于波和几何光学器件之间的差异

研究生课程的其他可能课程包括:

•辐射测定法,检测器和源
•量子力学简介
•光子和光子系统设计
•光学通信
•激光
•光学测试实验室
•应用量子力学
•镜头设计
•光学设计和制造
•光学散射理论
•量子设备

与光学工程类似的学位

激光技术
激光技术的学位课程(也称为激光和光学工程技术)教学学生可以作为激光或光子技术人员工作所需的技能。这些技术人员与工程师和科学家紧密合作,涉及天然气和固态激光器的开发,安装和运行。

应用物理学
应用物理学的学生学习如何使用物理来解决实际问题。因此,该领域有时被称为物理和工程之间的桥梁。课程包括计算物理学,材料科学,热力学和纳米技术。

电气工程
电气工程的学生学习如何使用物理,电子和电磁学来设计由电力供电或发电的设备。该领域的大多数学位课程始于微积分,物理和化学的基础类别。

机械工业
机械工程的学生学习如何研究,设计,开发和测试机械和热力设备,包括工具,传感器,发动机和机器。这些设备为许多行业提供服务,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外,该领域的学位课程还包括数学,生命科学和物理科学课程。

物理
物理学是一个随着发现而不断变化的领域。这意味着该领域至少提出的问题与回答一样多。物理学学位课程的学生学习问题和精力。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。

机器人工程
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愿意执行的职责。

机器人技术
机器人技术中的学位课程使学生准备与设计机器人和机器人系统的工程师合作,而不是履行人类无法或不喜欢执行的职责。

您将学到的技能

将数学和科学应用于设计望远镜,摄像头,平面显示器和医疗激光器等设备以及测试是复杂的工作。因此,光学工程专业的学生获得了多样化的可转让技能,这不足为奇:

•积极学习 - 在现场发展技术意味着光学工程师“学习如何学习”并跟上其领域的最新信息
•沟通 - 光学工程项目很少是一个人的工作;他们呼吁能够与他人互动
•复杂的解决问题 - 光学工程领域可以提出复杂的挑战和问题
•计算机辅助设计 - CAD对于光学工程至关重要
•创造力 - 开箱即用并提出创新的项目方法是关键
•批判性思维 - 光学工程师的工作需要逻辑和分析思考的能力
•手动灵活性 - 光学工程师的工作是精确的工作
•数学和物理学 - 这些是光学工程领域的基本技能
•组织 - 管理时间,计划和优先级对于繁忙的光学工程师至关重要
•解决问题 /设计思维 - 在工程学中,解决问题的问题通常被称为“设计思维”;在他们的整个教育中,工程专业的学生在达到解决方案之前从多个角度考虑了一个问题

您可以使用光学工程学位做什么?

光学工程在各种领域都有应用:

•航空航天 /防御 - 飞行员的光学头饰
•艺术保存 - 验证和保存古代艺术品
•构建 - 使用光学计量学,使用光的技术进行测量
•信息技术 - 未来数据存储技术
•互联网 - 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 - 用于检查偏远地区患者的手持眼科设备;用于医学成像的新技术,例如X射线光学技术
•气象 - 传感器以进行更准确的天气预测;创建可以操纵闪电的激光器
•太阳能 - 系统技术;增强太阳能收集技术
•太空技术 - 新的空间望远镜镜头;查看宇宙的新方法
•电信和广播 - 光纤通信

光学工程师可能在这些部门中持有的标题包括:

•电流工程师
•光纤工程师
•成像工程师
•激光系统工程师
•机器视觉工程师
•光学工程研究人员
•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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