Platný od: 22.2.2017 OPIS ŠTUDIJNÉHO ODBORU KVANTOVÁ ELEKTRONIKA A OPTIKA
(a) Názov študijného odboru: Kvantová elektronika a optika (anglický názov "Quantum Electronics and Optics") (b) Stupne vysokoškolského štúdia, v ktorých sa odbor študuje a štandardná dĺžka štúdia študijných programov pre tieto stupne vysokoškolského štúdia: Študijný odbor Kvantová elektronika a optika sa môže podľa Sústavy študijných odborov vydanej rozhodnutím Ministerstva školstva SR č. 2090/2002-sekr. zo dňa 16. decembra 2002 študovať v: treťom stupni vysokoškolského štúdia (PhD.) so štandardnou dĺžkou študijných programov v dennej forme 3 roky (v externej forme 5 rokov) (c) Obsah študijného odboru: (c1) Všeobecná časť Absolventi študijného odboru KVANTOVÁ ELEKTRONIKA A OPTIKA sú spôsobilí vykonávať stupňa profesiu Vedeckého pracovníka Edukačného pracovníka Vedecký pracovník (Philosophae Doctor PhD) je schopný samostatnej tvorivej vedeckej práce v oblasti koherentnej a nelineárnej optiky, fyziky laserov a pri vývoji nových meracích metód, vychádzajúc z najnovších poznatkov. Uplatní sa pri vývoji špičkových optických technológií a najmä pri analýze interakcie laserového žiarenia s hmotou, čo povedie k získaniu nových poznatkov (napr. o štruktúre látok). Edukačný pracovník (Philosophae Doctor PhD) je schopný aktívnej účasti vo vzdelávacom procese v danom odbore, na rôznych úrovniach (kvalifikačné kurzy pre potreby praxe, vysokoškolské vzdelávanie). (c4) Obsah tretieho stupňa Absolvent je schopný samostatnej a vysoko kvalifikovanej (vedeckej, vzdelávacej a vývojovej) práce v oblasti modernej optiky, fotoniky, laserovej fyziky (Optical 1
Engineering názov, ktorý sa v súčasnosti presadzuje v zahraničí a zahŕňa všetko, od výučby, cez výskum a vývoj až po praktické využitie v priemysle, medicíne, pri ochrane životného prostredia). Je schopný vnášať najnovšie výsledky vedy vo svojom odbore do svojej pracovnej činnosti, do vývojašpičkových optických technológií a experimentálnych fotonických zariadení, určených najmä na získanie a vyhodnotenie informácií a nových poznatkov o štruktúre látok. Teoretické vedomosti (3. stupeň) Absolvent odboru Kvantová elektronika a optika - je schopný sledovať najnovšie poznatky svojho odboru - získané vedomosti mu umožňujú vedeckú prácu vo svojom odbore a prinášanie vlastných riešení teoretických a aplikačných problémov najmä v oblasti výskumu a využitia interakcie intenzívneho laserového žiarenia s hmotou, koherentnej a vláknovej optiky, kvantovej optiky, laserovej fyziky Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (3. stupeň) Absolvent odboru Kvantová elektronika a optika si osvojí - zásady vedeckej práce, formulovanie, návrh riešenia a prezentovanie vedeckého problému, - schopnosť nachádzať súvislosti vedeckého výskumu s požiadavkami praxe, - schopnosť získavať a vyhodnocovať informácie a najnovšie poznatky a vnášať ich do spoločenskej praxe, prispievať k rozvoju študijného odboru, zvyšovať spoločenské povedomie o odbore Vymedzenie jadra znalostí (3. stupeň) Nosné témy jadra znalostí študijného odboru (3. stupeň) Nosné témy jadra znalostí študijných programov tretieho stupňa vysokoškolského štúdia sú viazané na v súčasnosti ucelené poznatky dosiahnuté v oblasti vlnových a kvantových vlastností optických systémov - Fotoniky (Photonics) Jadro obsahuje len rámcové témy ( vybrané state): - Kvantová elektronika 2
- Nelineárna a koherentná optika - Laserová fyzika - Optoelektronika a vláknová optika - Kvantová optika - Fotonické zariadenia a meracie systémy Študijná časť: Teoretický základ, metodologický aparát, špecializácia: - matematické metódy fyziky, numerické modelovanie fyzikálnych javov a ich aplikácií, - kvantová elektronika, nelineárna a koherentná optika, optoelektronika a vláknová optika, - metódy koherentnej optiky pri zázname a spracovaní informácie (holografia, interferometria, optické prvky, korelátory, ), - laserová technika veľmi krátkych svetelných impulzov, - plne optické prvky (spínače, deliče, prepojenia) a prvky plne optickej vláknovej komunikácie - modulácia, multipexory a demultiplexory (DWDM, OTDM), zmiešavače (FWM), väzbové členy. Vedecká časť: - výskum aktuálneho otvoreného vedeckého problému z odboru, - zásady vedeckej práce (vedecké formulovanie problému, návrh a realizácia riešenia, spracovanie a vyhodnotenie dát v kontexte aktuálnych poznatkov, prezentácia výsledkov vo vedeckých časopisoch a na vedeckých konferenciách), - právne a environmentálne aspekty dosahovaných poznatkov a ich aplikácií, etická a spoločenská stránka vedeckej práce, - príspevok k rozvoju študijného odboru a prínos pre prax a schopnosť dosahovať originálnych vedeckých poznatkov. Znalosti uvedené v jadre majú rozsah 1/3 v študijnej časti a 2/3 vo vedeckej časti. Dizertačná skúška a obhajoba dizertačnej práce (záverečná práca) musí spĺňať 3
kritérium, aby študent preukázal schopnosť samostatne získavať teoretické a praktické poznatky a publikovať ich medzi laikmi, odborníkmi a vo vedeckých časopisoch. INDIKÁTORY ŠTUDIJNÉHO ODBORU (1) Študijné programy 3. stupňa vysokoškolského vzdelávania obsahujú pomer študijnej a vedeckej časti študijného programu 1:2. (2) Medziodborové štúdiá v kombinácii dvoch študijných odborov ( 51 ods. 5) musia obsahovať v dostačujúcom rozsahu jadrá oboch študijných odborov a obe musia byť zastúpené približne rovnako. Aby sa toto dosiahlo, môže byť nevyhnutné navrhnúť študijný program s väčšou dĺžkou, než je štandardná dĺžka študijných programov v ľubovoľnom z oboch študijných odborov. (3) Študijné programy v kombinácii hlavného a vedľajšieho študijného odboru ( 51 ods. 5) musia obsahovať úplné jadro hlavného študijného odboru a v primeranom rozsahu jadro vedľajšieho študijného odboru. Pri posudzovaní primeranosti rozsahu zastúpenia jadra vedľajšieho študijného odboru sa sleduje, či dostačuje na získanie ucelenej časti vzdelania v tomto odbore. (4) Špecifické prípady nastavenia iných indikátorov posudzuje Akreditačná komisia ako výnimočnú reláciu s Štruktúre študijných odborov mimo ISCED (International Standard of Classifícation of Education Documents) (d) Zdôvodnenie potreby vzniku študijného odboru: Kvantová elektronika a optika je jedným zo synoným (Photonics, Optical Engineering,...) pre odbor, ktorý sa stáva rozhodujúcim pre 21. storočie, nazývané aj storočím fotónu ( Harnessing Light - Optical Science and Engineering for the 21 st Century, National Research Council, USA, 1998; Deutsche Agenda: Optische Technologien für das 21. Jahrhundert, VDI Technologiecentrum, 2001). Optické technológie a optické metódy, optické prvky, sa stávajú kľúčovými v každej oblasti, vo vedeckom aj aplikovanom výskume a praxi. V blízkej budúcnosti aj u nás vzrastie dopyt po vzdelaných ľuďoch v tomto smere na každej úrovni, rovnakom, ako je tomu už dnes vo vyspelých krajinách. Medzi disciplíny, ktorým bude venovaná zvláštna pozornosť v rámci 6. RP na Slovensku, patrí aj optika (SARCinfo 14/2002). Dôležitosť odboru uznala vláda SR, ktorá svojím uznesením č. 652/97 zriadila Medzinárodné laserové centrum. Lasery a ich aplikácie zasiahli dnes všetky oblasti vedy a techniky, prenikli do priemyslu a zdravotníctva. Osobitná pozornosť sa venuje vývoju plne optických sietí a nových 4
prvkov, ktoré sú predpokladom ďalšieho pokroku v oblasti prenosu informácií. V rozvinutých krajinách (napr. v USA) sú v súčasnosti absolventi tohoto odboru vyhľadávaní viac, ako absolventi informatiky. (e) Príklady podobných študijných odborov v zahraničí: USA Optics, Princeton University; Poľsko Optical Engineering, Warsaw University of Technology; Rusko Optoelectronic Devices and Systems, Moscow State Technical University; ČR Kvantová elektronika a optika, Univerzita Palackého, Olomouc; Nemecko Optical Signal Processing, Stuttgart University; Litva Laser Physics and Optical Technologies, Vilnius University; a množstvo ďalších Univerzít s odborom Fyzika (špecializácia v optike, fotonike, optoelektronike, laserovej fyzike,...) viď. publikácia SPIE Optics Education. (f) Vymedzenie príbuzných študijných odborov a rozdielov medzi nimi: - fyzika kondenzovaných látok a akustika - telekomunikácie - elektrotechnológia a materiály - metrológia Poznatky z odboru Kvantová elektronika a optika môžu byť prínosom pre každý z uvedených odborov. 5