Оптоэлектронные средства и устройства автоматизации

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ

имени Ивана Федорова»

УТВЕРЖДАЮ

« 23 » июня 2011 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

По дисциплине	ДН(М).В2.1 Оптоэлектронные средства и устройства автоматизации
По направлению	220200.68 – Автоматизация и управление
Факультет	Информационных технологий и медиасистем
Кафедра	Автоматизации полиграфического производства

Форма обучения	Курс	Семестр	Трудоемкость дисциплины в часах	Форма итогового контроля
Всего часов	Аудиторных часов	Лекции	Семинарские (практические) занятия	Лабораторные занятия	Курсовая работа	Курсовой проект	Самостоятельная работа
Очная	6	11	130	36	24	12				94	Зачет
Очно-заочная
Заочная

Москва – 2011 г.

Составитель:	, докт. техн. наук, профессор
Рецензент:	, канд. техн. наук, с. н.с.

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Автоматизация полиграфического производства» 16.06.11 , протокол № 10 .

Зав. кафедрой

Одобрена Советом факультета информационных технологий и медиасистем 21.06.11 , протокол № 12 .

Председатель

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ТРЕБОВАНИЯ

К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ

1.1. Цели и задачи изучения дисциплины

Дисциплина «Оптоэлектронные средства и устройства автоматизации» является дисциплиной направления магистерской подготовки, устанавливаемой вузом по выбору студента.

Целью преподавания дисциплины является подготовка по основам теории, принципам построения, особенностям эксплуатации оптоэлектронных средств и устройств автоматизации, широко применяемых в составе полиграфической техники.

При освоении дисциплины решаются задачи овладения методами:

• выбора средств и устройств оптоэлектронного принципа действия для выполнения основных технологических операций в полиграфическом оборудовании, а также для применения их в системах контроля и управления;

• расчета основных параметров оптоэлектронных средств и устройств, действующих в составе полиграфического оборудования;

• обеспечения требований эксплуатации полиграфического оборудования, оснащенного оптоэлектронными средствами и устройствами.

1.2. Требования к уровню освоения

содержания дисциплины

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

• принцип работы оптоэлектронных средств и устройств;

• современное состояние применения оптоэлектронных средств и устройств в полиграфическом оборудовании;

• основы проектирования узлов и систем полиграфического оборудования, в состав которых входят оптоэлектронные средства и устройства;

уметь:

• осуществлять выбор оптоэлектронных средств и устройств для применения их в полиграфическом оборудовании;

• рассчитывать основные параметры оптоэлектронных средств и устройств исходя из заданных технических характеристик полиграфического оборудования;

иметь представление:

• о тенденциях развития оптоэлектронных средств и устройств автоматики;

• о перспективах применения оптоэлектронных средств и устройств в полиграфии.

1.3. Перечень дисциплин с указанием разделов (тем),

усвоение которых студентами необходимо

для изучения данной дисциплины

• Физика.

• Автоматизация технологических процессов полиграфии.

• Технические средства переработки текстовой и изобразительной информации.

• Электронные устройства полиграфического оборудования.

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Наименование тем, их содержание и объем в часах

Наименование тем	Общая трудоемкость (часов)
Аудиторные занятия (всего часов)	Лекции	Практические занятия (семинары)	Лабораторные занятия
Тема 1. Введение	2	2
Тема 2. Принципы работы лазеров	2	2
Тема 3. Конструкция лазеров	2	2
Тема 4. Управление лазерным излучением	6	3	3
Тема 5. Лазеры в процессах считывания и записи изображения	6	3	3
Тема 6. Светоэнергетический расчет лазеров	6	3	3
Тема 7. Фотоэлектрические приемники излучения	3	3
Тема 8. Оптоэлектронные датчики и системы связи	3	3
Тема 9. Оптоэлектронные устройства в системах управления и контроля	6	3	3
Итого	36	24	12

2.2. Содержание тем дисциплины

Тема 1. Введение

Оптоэлектроника. Научно-технические достижения в оптоэлектронике. Основные типы оптоэлектронных средств и устройств автоматики. Оптоэлектронные устройства в полиграфии.

Тема 2. Принципы работы лазеров

Структура лазеров. Активная среда. Генерация лазерного излучения. Устройства накачки. Резонаторы. Основные свойства лазерного излучения.

Тема 3. Конструкция лазеров

Классификация лазеров. Основные характеристики лазеров. Газовые, твердотельные, полупроводниковые, волоконные лазеры. Эксплуатационные параметры лазеров. Особенности эксплуатации лазеров.

Тема 4. Управление лазерным излучением

Модуляция лазерного излучения. Акустооптические и электрооптические модуляторы, принцип их работы и характеристики. Многоканальные модуляторы. Оптические устройства для уменьшения расходимости и фокусирования лазерного луча. Оптико-механические и акустооптические дефлекторы.

Тема 5. Лазеры в процессах считывания и записи изображения

Лазерные сканирующие устройства для анализа и оцифровывания изображения. Варианты лазерной технологии записи изображения на различных носителях информации. Особенности взаимодействия лазерного излучения со светочувствительными и термочувствительными материалами. Варианты развертки изображения в лазерных сканирующих системах.

Тема 6. Светоэнергетический расчет лазеров

Непрерывный и импульсный режимы работы лазеров. Мощность лазеров. Методики расчета мощности лазерного излучения для записи изображения на светочувствительных и термочувствительных материалах. Расчет мощности лазера для прямого гравирования изображения на формном материале. Расчет мощности лазера для сканирования и оцифровки изображения.

Тема 7. Фотоэлектрические приемники излучения

Классификация фотоприемников излучения. Основные характеристики фотоприемников. Общая и спектральная чувствительность фотоприемников. Фотоэлектронные умножители. Приборы с зарядовой связью. Фотодиоды.

Тема 8. Оптоэлектронные датчики и системы связи

Датчики оптического и инфракрасного излучения. Оптические схемы датчиков. Светодиоды. Оптопары. Оптоволоконные световоды. Оптико-волоконные линии связи. Оптические датчики угловых и линейных перемещений. Датчики мощности излучения.

Тема 9. Оптоэлектронные устройства в системах управления и контроля

Системы автоматической фокусировки лазерного излучения. Системы синхронизации процесса сканирования. Системы коррекции пространственного положения лазерного луча. Лазерные интерферометры.

2.3. Лабораторные занятия, их наименование

и объем в часах

Не предусмотрены.

2.4. Курсовой проект (работа) и его характеристика

Не предусмотрен.

2.5. Организация самостоятельной работы

Наименование тем

Виды и формы самостоятельной работы * (распределение часов по формам обучения)

Подготовка к практическому (семинару, лаб. работе)

Подготовка рефератов (докладов, сообщений, информационных материалов и т. п.)

Выполнение домашних, контрольных и иных заданий

Подготовка к промежуточной аттестационной работе (в т. ч. к коллоквиуму, тестированию и пр.)

Подготовка к зачету (экзамену)

Очная

Очно-заочная

Заочная

Очная

Очно-заочная

Заочная

Очная

Очно-заочная

Заочная

Очная

Очно-заочная

Заочная

Очная

Очно-заочная

Заочная

Тема 1. Введение

3

Тема 2. Принципы работы лазеров

6

Тема 3. Конструкция лазеров

6

Тема 4. Управление лазерным излучением

4

4

6

Тема 5. Лазеры в процессах считывания и записи изображения

4

6

Тема 6. Светоэнергетический расчет лазеров

8

6

Тема 7. Фотоэлектрические приемники излучения

6

Тема 8. Оптоэлектронные датчики и системы связи

5

Тема 9. Оптоэлектронные устройства в системах управления и контроля

4

17

4

5

* Могут быть предложены иные формы СРС.

3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

3.1. Литература

Основная

1. , Оптоэлектронные средства и устройства автоматизации: Учебное пособие. – , ; Моск. гос. ун-т печати. – М.: МГУП, 2008. – 318 с.

2. Оптоэлектронные средства и устройства автоматизации. Методические указания по выполнению лабораторно-практических работ // Составитель: ; Моск. гос. ун-т печати имени Ивана Федорова. – М.: МГУП, 2011.

Дополнительная

3. Оптоэлектронные приборы и устройства полиграфии: Конспект лекций. – М.: Изд-во МГУП, 2002.

4. Проектирование технических средств обработки информации в полиграфии: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МГУП, 2005.

5. Допечатное оборудование. Конструкции и расчет: Учебник / Моск. гос. ун-т печати. – М.: Изд-во МГУП, 2002.

3.2. Перечень наглядных и других пособий,

методических указаний по проведению

конкретных видов учебных занятий,

а также используемых в учебном процессе

технических средств

• Комплекс лабораторных стендов, включающих оптоэлектронные устройства: датчики, лазеры, светодиоды, фотоприемники излучения.

• Полиграфическое оборудование: сканеры, фотовыводные и формовыводные устройства, лазерные принтеры.

• Комплекс технических средств, позволяющих проецировать изображение из программ подготовки презентаций (экран, проектор, Notebook).