Курсовые работы

Курсовые работы для студентов 2-го курса:

 

Направление — синхронтронное излучение и его применения

1. Стимулированное излучение (вспышка) и запоминающие экраны.

Научный руководитель: с.н.с. Колобанов В.Н.,

физ. фак. ком. 1-83, тел. +7-965-262-43-32  e-mail: vkolobanov@yandex.ru

2. Сцинтилляторы в физике высоких энергий (Большой адронный коллайдер) и в медицине.

Научный руководитель: с.н.с. Колобанов В.Н.,

физ. фак. ком. 1-83, тел. +7-965-262-43-32  e-mail: vkolobanov@yandex.ru

3. Синхротронное излучение в спектроскопии твердого тела.

Научный руководитель: с.н.с. Колобанов В.Н.,

физ. фак. ком. 1-83, тел. +7-965-262-43-32  e-mail: vkolobanov@yandex.ru

1. Сцинтилляторы для медицинских применений.
2. Исследования нанокристаллов кремния в диэлектрических матрицах методами фотоэлектронной спектроскопии.
3. Размножение электронных возбуждений и Оже-процессы в наноразмерных системах.

Научный руководитель: доцент Каменских И.А., комн. 1-86, тел. 31-69

Более чем столетняя история поиска и создания новых неорганических сцинтилляторов продолжается: новые эксперименты и методики предъявляют новые требования к свойствам применяемых в них детекторов. В физике высоких энергий регистрация редких событий подразумевает использование ускорителей c высокими потоками; время-пролетные методики регистрации как в физике высоких энергий, так и в медицине, например, в позитрон-эмиссионной томографии, подразумевают временное разрешение, измеряемое десятками пикосекунд. Самые быстрые современные неорганические сцинтилляторы могут обеспечить не менее сотен пикосекунд. Проводимые в настоящее время исследования процессов релаксации электронных возбуждений с фемтосекундным разрешением позволяют получить информацию о переходных процессах и , возможно, выбрать из них те, на основе которых будут созданы принципиально новые сцинтилляторы.

Реферат подразумевает ознакомление с литературой по следующим темам:

  • Физика неорганических сцинтилляторов.
  • Применение сцинтилляторов.
  • Процессы релаксации энергии высокоэнергетических возбуждений в диэлектриках.

А также творческую часть — предложить процессы, на которых можно создать новые пикосекундные детекторы.

 

Направление — физика твердотельных и полупроводниковых источников излучения

 

 

1. Оптические и электрические свойства светодиодных гетероструктур на основе нитрида галлия

Научный руководитель: ст. преп., к.ф.-м.н. Туркин Андрей Николаевич, тел. 29-94, комн. 1-75, 1-78 e-mail: andrey@turkin.su (моб.: +7-916-656-00-88)

Актуальность темы курсовой работы обусловлена растущим интересом к полупроводниковым источникам излучения, светодиодам, в видимой области спектра, связанным с перспективой замены с их помощью традиционных тепловых и разрядных источников света. Практическая значимость темы исследования обусловлена тем, полупроводниковые светодиоды все больше начинают применяться в качестве источников света в различных областях, в связи с чем необходимо понимать их физические основы.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования;
  • участие в экспериментальных исследованиях оптических и электичекских характеристик полупроводниковых гетероструктур;
  • участие в обработке экспериментальных результатов и построении теоретических моделей;
  • публикация научных результатов.

 

2. Методы получения белого света с помощью комбинации полупроводниковых светодиодных структур и люминофоров.

Научный руководитель: ст. преп., к.ф.-м.н. Туркин Андрей Николаевич, тел. 29-94, комн. 1-75, 1-78 e-mail: andrey@turkin.su (моб.: +7-916-656-00-88)

Тема курсовой работы посвящена анализу различных методов получения белого цвета свечения с помощью полупроводниковых источников излучения. Актуальность  темы обусловлена растущим интересов к полупроводниковым светодиодам белого цвета свечения, что связано с перспективой замены с их помощью традиционных, тепловых и разрядных, источников света.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования, проработка вопроса о фотометрических характеристиках источников света;
  • выполнение упражнений по моделированию белых источников света на основе полупроводниковых кристаллов и люминофоров;
  • участие в экспериментальных исследованиях и обработке результатов;
  • публикация научных результатов.

 

3. Светодиоды в волоконной оптике

Научные руководители: ст. преп., к.ф.-м.н. Туркин Андрей Николаевич, тел. 29-94, комн. 1-75, 1-78 e-mail: andrey@turkin.su (моб.: +7-916-656-00-88), н.с., к.т.н. Воронин Владимир Григорьевич, комн. 1-78 e-mail: voroninv@list.ru

Актуальность темы курсовой работы обусловлена развитием волоконно-оптических линий связи и систем передачи информации и исследованию возможности и перспективы применения полупроводниковых светодиодов в них в качестве источников сигнала. Практическая значимость темы исследования обусловлена тем, полупроводниковые светодиоды имеют в настоящее время достаточно высокую оптическую мощность, при этом они существенно дешевле полупроводниковых лазеров, и их применение в волоконной оптике может иметь как физический, так и экономический эффект.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования;
  • участие в экспериментальных исследованиях оптических и электрических характеристик полупроводниковых структур ИК и видимого диапазона;
  • участие в обработке экспериментальных результатов и построении теоретических моделей;
  • публикация научных результатов.

 

4. Оптика светодиодов и изделий на их основе.

Научные руководители: ст. преп. Туркин Андрей Николаевич, тел. 29-94, комн. 1-75, 1-78 e-mail: andrey@turkin.su (моб.: +7-916-656-00-88), н.с. Маркова Светлана Николаевна, комн. 1-78 e-mail: snm2003@bk.ru

Тема курсовой работы посвящена анализу существующих оптических систем различных светодиодов, а также источников света и светотехнических изделий на их основе. Актуальность  темы обусловлена растущим интересов к полупроводниковым светодиодам как к новому типу источников света для светотехники и оптической индикации, что связано с перспективой замены с их помощью существующих источников света — ламп накаливания и разрядных ламп.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования, проработка вопроса о фотометрических характеристиках источников света;
  • выполнение упражнений по моделированию оптических систем светодиодов для получения различных кривых светораспределения;
  • участие в экспериментальных исследованиях и обработке результатов;
  • публикация научных результатов.

 

5. Цветные светодиоды на основе полупроводниковых структур.

Научный руководитель: ст. преп. Туркин Андрей Николаевич, тел. 29-94, комн. 1-75, 1-78 e-mail: andrey@turkin.su (моб.: +7-916-656-00-88)

Тема курсовой работы посвящена анализу существующих светодиодов разного цвета свечения на основе на основе арсенидных, фосфидных, нитридных  и доугих полупроводниковых структур, а также источников света и светотехнических изделий на их основе. Актуальность  темы обусловлена растущим интересов к полупроводниковым светодиодам как к новому типу источников света для оптической индикации, что связано с ростом их использования в различных современных средствах отображения информации.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования, проработка вопроса о фотометрических характеристиках источников света;
  • выполнение упражнений по моделированию оптических систем светодиодов для получения различных кривых светораспределения;
  • участие в экспериментальных исследованиях и обработке результатов;
  • публикация научных результатов.

 

 

Направление — когерентная оптика

Компьютерное методы анализа флуктуаций лазерного излучения в открытых каналах оптической связи

Научный руководитель: с.н.с. Зотов А.М.,

тел. 57-40, комн. 2-07, южное крыло физического факультета, e-mail: a.zotov@physics.msu.ru

Актуальность темы курсовой работы обусловлена возросшими требованиями к характеристикам опто-электронных систем, обеспечивающих запись и обработку оптической информации в разнообразных диагностических устройствах и линиях связи.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • знакомство с физико-математическими моделями, описывающими быстропротекающие процессы в оптике (на примере стозастизации излучения в атмосфере);
  • выполнение учебных упражнений по компьютерной обработке стохастических сигналов;
  • экспериментальное исследование флуктуационной структуры лазерного излучения в турбулентной среде;
  • публикация научных результатов, выбор темы для работы бакалавра

 

Эстетика – важный элемент когнитивных технологий (на примере оптических исследований)

Научный руководитель: профессор Короленко П.В.,

тел. 57-40, комн. 2-07, южное крыло физического факультета, e-mail: pvkorolenko@rambler.ru

Современная наука требует от исследователя определенных когнитологических навыков к личной интеллектуальной самоорганизации. Самоорганизация в свою очередь тесным образом связана с развитием полилогичного мышления, способного синтезировать в единое целое разные когнитивные культуры мышления (гуманитарную, естественно-научную, техническую, «бытовую» и т.д.). Данный тип мышления в значительной степени обеспечивает успех в интеллектуальной (концептуальной, креативной, мнемонической, управленческой, педагогической и т.д.)  деятельности.

В научной работе (в частности, в области оптических исследований) часто используют междисциплинарные технологии, которые с единых позиций на основе универсального математического аппарата позволяют описывать и строить модели развития существенным образом отличающихся по физической природе структур и процессов. К таким технологиям могут быть отнесены фрактальные методы анализа, обеспечивающие наряду с извлечением целой системы физико-математических параметров целостное эстетическое восприятие объекта, позволяющее получить более глубокое понимание его физической сущности. В некоторых случаях фрактальный подход опирается на феномен Золотого сечения, который позволяет дать количественную оценку присутствия эстетической компоненты в проводимом исследовании.

Тема посвящена анализу эстетической компоненты осознанно или неосознанно присутствующей в оптических исследованиях. Особое внимание уделено определению места таких феноменов как Золотое сечение и структурное самоподобие в системе когнитологических отношений.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • проработка вопроса о методологической значимости понятия красоты в научных исследованиях и когнитивных технологиях;
  • исследование характеристик оптических элементов, реализующих принцип фрактальности и Золотого сечения;
  • знакомство с работой кластера НБИКС в НИЦ ”Курчатовский институт”;
  • публикация научных результатов, выбор темы для работы бакалавра.

 

Направление — оптика фрактальных объектов

 

Научный руководитель – Рыжикова Юлия Владимировна, с.н.с., канд. физ.-мат. наук. Контакты: физический факультет, лаборатория когерентной оптики 2-07, тел. +7(495) 939-57-40, НИИЯФ, Е-mail: ryzhikovaju@rambler.ru

 

Фрактал – это структура, состоящая из частей, которые в каком-то смысле подобны целому. Большой интерес к фрактальным структурам объясняется тем, что они гораздо лучше обеспечивают представление многих природных объектов и явлений по сравнению с их аналогами классической геометрии. В настоящее время элементы с фрактальной структурой широко используются в различных оптических устройствах, создаваемых, в частности, с использованием современных нанотехнологий. Так, апериодические многослойные структуры с фрактальными свойствами нашли применение в системах, обеспечивающих удвоение частоты оптического излучения, компрессию световых импульсов, узкополосную фильтрацию, широкодиапазонное отражение лазерных пучков, а также при разработке и изготовлении элементов рентгеновской оптики.

 

Возможны следующие темы курсовых работ.

  1. Оптические свойства фрактальных антенн звездной геометрии
  2. Фрактальный анализ стохастических структур
  3. Самоорганизация фрактальных кластеров наночастиц
  4. Математическое моделирование фотолитографических процессов при создании фрактальных наноструктур
  5. Методы улучшения средств оптической диагностики апериодических структур с элементами самоподобия
  6. Оптические свойства фрактальных структур с метаматериалами
  7. Метаматериалы. Принципы создания «шапки-невидимки»

 

Предполагается, что курсовые работы будут проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования и методами фрактального анализа;
  • освоение алгоритмов и программного обеспечения (в средах Mathcad и MATLAB);
  • активное участие в теоретических и экспериментальных исследованиях фрактальных структур и сигналов.
  • выбор работы бакалавра, участие в работе конференций и публикация научных результатов

 

 

Направление – физические проблемы волоконно-оптической связи

Когерентные оптические системы связи с цифровой обработкой сигналов

Научный руководитель: профессор Наний О.Е.,

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ, комн. 1-78, e-mail: naniy@t8.ru

Тема курсовой работы связана с новым научным направлением в оптике, возникшим в результате внедрения цифровой обработки сигналов в оптические системы связи.

Практическая значимость темы исследования обусловлена революционными изменениями в волоконно-оптических сетях связи, вызванных заменой традиционных систем связи с прямым детектированием новым поколением когерентных систем связи

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования;
  • участие в теоретических и экспериментальных исследованиях
  • публикация научных результатов.

 

Принципы работы и перспективы практического использования терабитных суперканалов в волоконно-оптических сетях связи.

Научный руководитель: профессор Наний О.Е.,

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ, комн. 1-78, e-mail: naniy@t8.ru

Тема курсовой работы связана с новым научным направлением в оптике, возникшим в результате разработки волоконно-оптических систем связи со сверхплотным расположением каналов.

Практическая значимость темы исследования обусловлена революционными изменениями в волоконно-оптических сетях связи, вызванных заменой традиционных систем связи с прямым детектированием новым поколением когерентных систем связи и растущими потребностями в объемах передаваемой по волоконно-оптическим линиям связи информации.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования;
  • участие в теоретических и экспериментальных исследованиях
  • публикация научных результатов.

 

Нелинейные искажения сигналов в когерентных оптических системах связи

Научный руководитель: профессор Наний О.Е.,

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ, комн. 1-78, e-mail: naniy@t8.ru

Тема курсовой работы связана с новым научным направлением в оптике, возникшим в результате разработки когерентных волоконно-оптических систем связи. Характер нелинейных искажений сигналов в таких системах связи принципиально иной, чем в традиционных системах связи с прямым детектированием.

Практическая значимость темы исследования обусловлена революционными изменениями в волоконно-оптических сетях связи, вызванных заменой традиционных систем связи с прямым детектированием новым поколением когерентных систем связи.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования;
  • участие в теоретических и экспериментальных исследованиях
  • публикация научных результатов.

 

Форматы модуляции в когерентных системах связи

Научный руководитель: профессор Наний О.Е.,

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ, комн. 1-78, e-mail: naniy@t8.ru

Тема курсовой работы связана с новым научным направлением в оптике, возникшим в результате разработки когерентных волоконно-оптических систем связи, которые позволяют реализовывать любые многоуровневые форматы модуляции, обеспечивая увеличение скорости передачи информации в несколько раз в зависимости от емкости формата.

Практическая значимость темы исследования обусловлена революционными изменениями в волоконно-оптических сетях связи, вызванных заменой традиционных систем связи с прямым детектированием новым поколением когерентных систем связи и продолжающимся ростом потребностей в объеме передаваемой информации.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования;
  • участие в теоретических и экспериментальных исследованиях
  • публикация научных результатов.

 

Методы увеличения скорости передачи информации в оптических линиях связи

Научный руководитель: профессор Наний О.Е.,

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ, комн. 1-78, e-mail: naniy@t8.ru

Тема курсовой работы связана с новым научным направлением в оптике, возникшим в результате разработки когерентных волоконно-оптических систем связи. Несмотря на существенное увеличение скорости передачи информации в когерентных волоконно-оптических системах связи емкость оптических систем связи близка к насыщению и требуется разработка принципиально новых методов увеличения скорости передачи информации в оптических линиях связи.

Практическая значимость темы исследования обусловлена революционными изменениями в волоконно-оптических сетях связи, вызванных заменой традиционных систем связи с прямым детектированием новым поколением когерентных систем связи и продолжающимся ростом потребностей в объеме передаваемой информации.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования;
  • участие в теоретических и экспериментальных исследованиях
  • публикация научных результатов.

 

Направление – оптические датчики

Когерентные волоконно-оптические рефлектометры и их применение.     

Научный руководитель: профессор Наний О.Е.,

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ, комн. 1-78, e-mail: naniy@t8.ru

Тема курсовой работы связана с новым научным направлением в оптике, возникшим в результате разработки когерентных волоконно-оптических распределенных датчиков нового поколения – когерентных рефлектометров.

Практическая значимость темы исследования обусловлена широкими возможностями практических применений когерентных рефлектометров.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования;
  • участие в теоретических и экспериментальных исследованиях
  • публикация научных результатов.

 

Методы увеличения дальности работы распределе­нных волоконно-оптических­ датчиков внешних воздействий.

Научный руководитель: профессор Наний О.Е.,

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ, комн. 1-78, e-mail: naniy@t8.ru

Тема курсовой работы связана с новым научным направлением в оптике, возникшим в результате разработки когерентных волоконно-оптических распределенных датчиков использующих релеевское рассеяние или рассеяние Мандельштамма-Бриллюена.

Практическая значимость темы исследования обусловлена широкими возможностями практических применений когерентных рефлектометров разного типа.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • ознакомление с литературой по теме исследования;
  • участие в теоретических и экспериментальных исследованиях
  • публикация научных результатов.

 

«Медленный свет»: физические механизмы и технические применения

Научный руководитель: профессор Наний О.Е.,

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ, комн. 1-78, e-mail: naniy@t8.ru

 

Цифровая обработка оптических сигналов в системах связи

Научный руководитель: профессор Наний О.Е.,

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ, комн. 1-78, e-mail: naniy@t8.ru

 

Направление — физика лазеров

Динамический хаос в лазерах.

Научные руководители: профессор ФедосеевА.И., д.ф-м.н. Одинцов А.И.,

комн. Ц-77, тел. 59-81. e-mail:fedoseev362@mail.ru

1. Неустойчивость стационарной генерации и хаос в лазерах

2. Многочастотные лазеры для оптических линий связи

Некоторые типы лазеров могут рассматриваться как нелинейные динамические системы, обладающие достаточно сложным поведением. Так, в мощных быстропроточных лазерах даже при полностью стабильных внешних параметрах возможна самопроизвольная раскачка колебаний мощности, которая ведет к автомодуляционному режиму. Частным случаем такого режима является хаотическая генерация, которая имеет особенности, присущие именно этому классу систем. Особенности остаются до настоящего времени слабо изученными.

 

Обращение волнового фронта оптического излучения.

Научный руководитель: доцент Вохник О.М.,

тел. 36-59, комн.Ц-71. e-mail: vokhnik@rambler.ru.

Обращение волнового фронта оптического излучения – оптический эффект, при реализации которого перестает работать один из основных законов оптики – закон отражения. Свет, падающий на среду, при отражении от нее не изменяет свое направление, а возвращается назад по своему пути, например, расходящийся пучок собирается  обратно к источнику. Физические механизмы, лежащие в основе явления обращения волнового фронта, условия его реализации, возможные применения – такие вопросы составляют содержание курсовых работ по этой теме.

 

Создание лабораторного стенда по изучению спонтанного и вынужденного комбинационного рассеяния.

Научный руководитель: с.н.с. Семенова Н. Л.,

тел. 29-91 физический ф-т, кафедра оптики и спектроскопии, e-mail: semenovanl@mail.ru.

Актуальность данной курсовой работы связана с широким диапазоном современных научных исследований в различных областях науки, техники и медицины, использующих метод спектроскопии, основанный на комбинационном рассеянии света (КРС). Разработка лабораторного стенда позволит студентам ознакомиться с элементами спектрального анализа, основанного на КРС, приобрести начальные навыки в моделировании молекул веществ, изучаемых с помощью данного метода спектроскопии.

Предполагается, что работа будет проводиться по следующему плану:

  • знакомство с литературой по теме КРС
  • знакомство с различными экспериментальными  установками, использующих метод КРС (посещение Научного Исследовательского Центра им. М.В. Келдыша и Научно-образовательного центра ФИАН)
  • знакомство с методами моделирования молекул веществ, исследуемых с помощью КРС
  • создание лабораторного стенда, включающего краткую теорию КРС, краткий обзор экспериментальных схем-установок, примеры моделирования молекул, а также порядок исследования характерных веществ.

Публикация результатов работы в виде лабораторного препринта.

 

Направление – физика наносистем.

Научный руководитель: Стремоухов Сергей Юрьевич

(sustrem@gmail.com, тел. 44-14).

  1. Исследование органических многослойных систем методом стоячих рентгеновских волн.
  2. Пленки Ленгмюра-Блоджетт как модель биологических мембран.
  3. Методы получения наночастиц.
  4. Биосистемы в нанотехнологии.
  5. Наносистемы для адресной доставки лекарств.
  6. Синхротронное излучение для диагностики наносистем.
  7. Рентгеновские лазеры на свободных электронах.
  8. Методы исследования атомной структуры вещества.
  9. Нитридные гетероструктуры и устройства на их основе.
  10. Высокотемпературные сверхпроводники 2 поколения.
  11. Нейровычислительные устройства: вчера, сегодня, завтра.
  12. Методы генерации рентгеновского и ультрафиолетового излучения для диагностики наносистем.
  13. Терагерцовое излучение как инструмент диагностики нано- и биосистем.
  14. Методы генерации терагерцового излучения.
  15. Методы детектирования терагерцового излучения.
  16. Многоволновая дифракция рентгеновских лучей.

 

По всем вопросам, связанным с курсовыми работами обращайтесь по тел. +7-910-424-03-62, или по e-mail: opt.phys@gmail.com