با اختراع فناوری‌هایی نظیر لیزر و فیبر نوری، بشر دریافت که اهمیت نور، تنها محدود به روشنایی محل زندگی نیست و کاربردهای بسیار بیشتری در حوزه‌های مختلف دارد. بر همین اساس، شاخه علمی فوتونیک، به منظور گسیل، عبور، تقویت و ثبت نور به‌ وسیله ابزار نوری ایجاد گردید. در واقع، گستره این علم، شامل: ایجاد، انتشار، انتقال، پیمانه بندی (مدولاسیون)، سودهی (سوئیچینگ)، تقویت و آشکارسازی نور می‌شود و کاربردهای متنوعی در صنایع نظامی، مخابراتی، پزشکی، هوافضا و… دارد. بر این اساس و به تدریج، اهمیت شغل مهندسی فوتونیک به عنوان یکی از مشاغل نوین حوزه فنی مهندسی، افزایش یافت. در این راستا، قصد داریم به معرفی این شغل و جنبه‌های مختلف آن بپردازیم. لطفاً به منظور افزایش آگاهی و دانش خود، تا انتها با این مقاله از «مجله اینترنتی کاپریلا» همراه شوید.

شغل مهندسی فوتونیک چیست؟

شغل مهندسی فوتونیک، حوزه‌ای کاملاً تخصصی در ارتباط با نور است. در این شغل، افراد متخصص تلاش می‌کنند، به طراحی، ساخت و به کار گیری تجهیزاتی مشغول شوند که نور پایه اصلی عملکرد آن‌ها را تشکیل می‌دهد. بر این اساس، می‌توان گفت مهندسی فوتونیک یکی از حوزه‌هایی است که با ترکیب فناوری نوری و تجهیزات الکترونیکی، به طور گسترده در صنایع مختلف استفاده می‌شود. بنابراین طراحی، ساخت و بهینه سازی دستگاه‌ها و سیستم‌هایی که از نور به عنوان منبع انرژی یا عامل برقراری ارتباط استفاده می‌کنند، در گستره فعالیت‌های این شغل قرار می‌گیرد.

شایان ذکر است، از جمله کاربردهای مهندسی فوتونیک می‌توان به ساخت دستگاه‌های ارتباطی، دستگاه‌های پزشکی، سیستم‌های تصویربرداری، سیستم‌های تشخیصی و سیستم‌های اندازه‌گیری و کنترل اشاره کرد.

شغل مهندسی فوتونیک چیست؟
شغل مهندسی فوتونیک چیست؟
پیشنهاد آموزشی مرتبط:

رشته مهندسی فوتونیک

رشته مهندسی فوتونیک از جمله رشته‌های مقطع کارشناسی ارشد است که معمولاً به عنوان یکی از زیرشاخه‌های الکترونیک یا فیزیک به شمار می‌رود و همپوشانی زیادی با رشته اپتیک و لیزر دارد. دانشگاه‌های زیادی در ایران از جمله دانشگاه تهران، امیر کبیر، صنعتی اصفهان، رازی کرمانشاه، مالک اشتر و… در این شاخه از علوم مهندسی دانشجو می‌پذیرند. از طرفی، با گسترش علم فوتونیک، گرایش‌های متنوعی نیز برای این رشته تحصیلی در نظر گرفته شده است که از جمله آن‌ها می‌توان به نانو فوتونیک و الکترواپتیک اشاره کرد.

حوزه های کاری شغل مهندسی فوتونیک

مهندسی فوتونیک در حوزه‌های مختلف گسترش یافته است و امروزه در صنایع گوناگون، شاهد حضور مهندسان این حوزه و فعالیت آن‌ها هستیم. در ادامه، جهت آشنایی شما با موقعیت‌های شغلی موجود برای مهندسان فوتونیک، به معرفی مهم‌ترین آن‌ها می‌پردازیم:

  • ارتباطات نوری: استفاده از فیبر نوری برای انتقال اطلاعات در شبکه‌های ارتباطی، تلفن همراه و اینترنت
  • پزشکی: استفاده از دستگاه‌های لیزر برای جراحی‌های دقیق، تصویربرداری پزشکی با استفاده از سیستم‌های اپتیکی و فیبر نوری، سنجش فشار چشم با استفاده از فیبر نوری و دستگاه‌های نورسنج
  • صنعت نظامی: استفاده از لیزر برای تشخیص و تعقیب هدف، سنجش فاصله، کوانتوم کلید گذاری و دوربین‌های تصویربرداری نوری
  • هوافضا: استفاده از دستگاه‌های اپتیکی و فیبر نوری برای ارسال اطلاعات و تصویربرداری در فضا
  • خودرو: استفاده از لیزر برای سیستم‌های تشخیص و جلوگیری از تصادف، نمایشگرهای هدآپ برای نمایش اطلاعات بر روی پنجره خودرو و استفاده از فیبر نوری برای ارتباط داخلی خودرو
  • انرژی: استفاده از دستگاه‌های نوری برای تولید انرژی خورشیدی، اندازه‌گیری و کنترل انرژی
  • برق و الکترونیک: استفاده از دستگاه‌های نوری برای تحلیل و اندازه‌گیری آشکارسازها، اندازه‌گیری و کنترل سیستم‌های برقی و الکترونیکی و تولید دستگاه‌های نوری برای استفاده در تراشه‌های الکترونیکی

شایان ذکر است که این موارد، تنها بخشی از حوزه‌های کاری شغل مهندسی فوتونیک بوده و این شاخه از علوم مهندسی، کاربردهای بسیار بیشتری نیز دارد.

حوزه های کاری شغل مهندسی فوتونیک
حوزه های کاری شغل مهندسی فوتونیک
پیشنهاد آموزشی مرتبط:

وظایف و مسئولیت های شغل مهندسی فوتونیک

شغل مهندسی فوتونیک در ایران، به دلیل کاربردهایی که در حوزه مخابرات نوری، تجهیزات نظامی و هوافضا دارد، از اهمیت بالایی برخوردار است. افرادی که در این زمینه فعالیت می‌کنند نیز، معمولاً عهده‌دار وظایفی با سطح امنیتی بالا هستند و باید نهایت دقت و تلاش را در انجام مسئولیت‌های خود به کار بگیرند. تعدادی از مهم‌ترین وظایف و مسئولیت‌های شغل مهندسی فوتونیک عبارت‌اند از:

  • طراحی و توسعه سیستم‌های فوتونیکی شامل انواع تجهیزات مخابراتی، فیبر نوری، لیزر، ابزارهای و حسگرهای الکترونیکی و…
  • شبیه‌سازی و تحلیل عملکرد سیستم‌های طراحی شده پیش از ساخت و صرف هزینه
  • انجام آزمایش‌های مختلف در خصوص کارایی ابزارهای صنعت فوتونیک پیش از به کار گیری در صنایع مختلف
  • مهندسی معکوس تجهیزات تولید شده خارج از کشور و بومی سازی این تجهیزات جهت استفاده داخلی
  • بهره برداری و نگهداری از تجهیزاتی که معمولاً با صرف هزینه بسیار زیاد ساخته شده و برای کاربردهای حساس در نظر گرفته می‌شوند.
  • تحقیق، توسعه و بهینه سازی تجهیزات نوری در صنایع مختلف

در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

مهارت ها و توانایی های مورد نیاز شغل مهندسی فوتونیک

یافتن شغل مناسب در حوزه فوتونیک و همچنین کسب موفقیت در مشاغل مربوط به علم فوتونیک، نیازمند برخورداری از مهارت‌ها و توانایی‌های مختلف است. در واقع، مجموعه این مهارت‌ها است که به شما امکان انجام وظایف محوله و پیشرفت پیوسته در شغلتان را می‌دهد. بر این اساس، جهت افزایش آگاهی شما، تعدادی از مهم‌ترین مهارت‌ها و توانایی‌های مورد نیاز شغل مهندسی فوتونیک را معرفی می‌کنیم که عبارت‌اند از:

  • آشنایی با علوم پایه
  • تسلط بر زبان انگلیسی
  • مهارت تحقیق و پژوهش
  • توانایی کار آزمایشگاهی
  • مهارت تفکر خلاق
  • مهارت کار گروهی
  • مهارت‌های نرم‌افزاری

در ادامه به معرفی هر یک از موارد فوق خواهیم پرداخت.

مهارت ها و توانایی های مورد نیاز شغل مهندسی فوتونیک
مهارت ها و توانایی های مورد نیاز شغل مهندسی فوتونیک

آشنایی با علوم پایه

مبانی اصلی علم فوتونیک، به فیزیک پایه، شناخت رفتار موجی و ذره‌ای نور، عدسی‌ها و ریاضیات پیوسته گره خورده است. در واقع، استفاده از نور در صنایع مختلفی همچون هوافضا، مخابرات، الکترونیک و… نیاز به سطح بالایی از دانش و علوم پایه دارد. بر این اساس، جهت کسب موفقیت در شغل مهندسی فوتونیک برخورداری از این توانایی ضروری است. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

تسلط بر زبان انگلیسی

اگر بخواهید دانش خود در حوزه فوتونیک، اپتیک، نانوفوتونیک و… را به روز نگه دارید، ضروری است که همواره به دنبال یادگیری پیشرفت‌های علمی و تکنولوژی روز دنیا باشید. در این راستا، تسلط بر زبان انگلیسی، به عنوان راه مناسبی جهت کسب دانش و گسترش مهارت‌های شما محسوب می‌شود. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

مهارت تحقیق و پژوهش

دانش فوتونیک نسبت به بسیاری از شاخه‌های دیگر علم، جوان به شمار می‌رود و هنوز هم جای زیادی برای پیشرفت و گسترش دارد. به منظور دستیابی به یافته‌های نوین و کشف کاربردهای جدید، در حوزه نور و لیزر، باید از مهارت تحقیق و پژوهش برخوردار بوده و برای جا به جا کردن مرزهای دانش در این حوزه، تلاش کنید. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

توانایی کار آزمایشگاهی

آزمایشگاه نور، لیزر و اپتیک از جمله پیشرفته‌ترین و شاید از گران‌ترین محل‌های تحقیقاتی در دانشگاه‌ها و مؤسسات پژوهشی به شمار رود. از طرفی، بسیاری از فعالیت‌های علمی این حوزه، نیاز به آزمایش و کار عملی دارد؛ پس باید از توانایی کار آزمایشگاهی و شناخت تجهیزات به کار رفته در این محیط‌ها برخوردار باشید. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

توانایی کار آزمایشگاهی
توانایی کار آزمایشگاهی

مهارت تفکر خلاق

خلاقیت راه دستیابی به پیشرفت و نوآوری است. داشتن ذهنی خلاق و فکر کردن در مورد مسیرهای جدید در علم فوتونیک، از ملزومات فعالیت در شغل مهندسی فوتونیک است. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

مهارت کار گروهی

پروژه‌های تحقیقاتی حوزه فوتونیک، معمولاً بسیار سنگین و حاصل فعالیت متخصصان علوم مختلف هستند. به منظور انجام موفقیت‌آمیز این پروژه‌ها، شما باید قابلیت و مهارت کار گروهی و همکاری با دیگر اعضای تیم را داشته باشید. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

مهارت های نرم افزاری

نرم‌افزارهای مهندسی، با ارائه نتایج مفید در خصوص تجهیزات، نظریه‌های جدید و طرح‌های گوناگون، در زمینه کاربرد نور، علاوه بر افزایش سرعت پیشرفت تحقیقات، هزینه‌های هر پروژه را نیز به شدت کاهش می‌دهند. در واقع، شما پیش از صرف زمان و هزینه جهت ساخت یک دستگاه، تمام جنبه‌های آن را بررسی می‌کنید و پس از دستیابی به اطمینان نسبی، شروع به اقدام عملی خواهید کرد. به همین دلیل، شناخت نرم‌افزارها و مهارت در به کار گیری آن‌ها، از دیگر ضرورت‌های شغل مهندسی فوتونیک است.

نرم افزارهای تخصصی شغل مهندسی فوتونیک

پیچیدگی بررسی جنبه‌های مختلف نور، از نظر رفتار موجی و ذره‌ای و همچنین شبیه‌سازی مباحث پیشرفته‌ای مانند مخابرات نوری یا تجهیزاتی که در حوزه هوافضا کاربرد دارند، بسیار زیاد است. در این راستا، شناخت نرم‌افزارهایی که بتوانند در این موارد به شما کمک کنند؛ بسیار ضروری است. بنابراین، به معرفی چند مورد از این قبیل نرم‌افزارها می‌پردازیم که عبارت‌اند از:

  • Lumerical
  • Optiwave OptiSystem
  • COMSOL Multiphysics
  • MATLAB
  • RSoft
  • Zemax

در ادامه کاربرد هر یک از نرم‌افزارهای فوق را بیان خواهیم کرد.

نرم افزارهای تخصصی شغل مهندسی فوتونیک
نرم افزارهای تخصصی شغل مهندسی فوتونیک

نرم افزار Lumerical

یکی از محبوب‌ترین نرم‌افزارهای مهندسی فوتونیک و زیر مجموعه Ansys است که برای طراحی و شبیه‌سازی مدارهای فوتونیکی، لیزرها، و اجزای فوتونیکی دیگر استفاده می‌شود. همچنین ابزارهای شبیه‌سازی مدار مجتمع فوتونیک Ansys Lumerical مجموعه‌ای غنی از قابلیت‌های تجزیه و تحلیل را برای طراحی و بهینه سازی عملکرد مدارهای مجتمع فوتونیک ارائه می‌دهند. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

نرم افزار Optiwave OptiSystem

در صورتی که به دنبال شناخت یک نرم‌افزار کامل در حوزه‌های مختلفی همچون نانوفوتونیک، اپتوالکترونیک و شبکه‌های نوری هستید؛ قطعاً Optiwave یک گزینه مناسب است. این ابزار، به منظور طراحی و شبیه‌سازی انواع سیستم‌های فوتونیکی، مانند سیستم‌های ارتباطی نوری، حسگرهای فوتونیکی، لیزرها و… کاربرد دارد. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

Optiwave OptiSystem
Optiwave OptiSystem

نرم افزار COMSOL Multiphysics

کامسول نرم‌افزاری بسیار پرکاربرد و دارای ماژول‌های مختلف است که برخی از آن‌ها در حوزه شبیه‌سازی و تحلیل سیستم‌های فوتونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع، شبیه‌سازی ادوات اپتیکی و اپتوالکترونیکی در محیط ماژول‌های ray optic، wave optics و semiconductor امکان پذیر است و استفاده از این نرم‌افزار در شغل مهندسی فوتونیک، بسیار ضروری محسوب می‌شود. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

نرم افزار MATLAB

محیط نرم‌افزار متلب، امکان کد نویسی و شبیه‌سازی سیستم‌های نوری، لیزری و الکترونیکی را فراهم می‌کند. در واقع، این نرم‌افزار بر اساس روابط ریاضی پیشرفته و همچنین معادلات جزئی، تحلیل سیستم‌های مختلف را به خوبی انجام می‌دهد و جهت تحلیل داده‌های فوتونیکی و شبیه‌سازی الگوریتم‌های فوتونیکی به کار می‌رود. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

نرم افزار متلب (Matlab)
نرم افزار متلب (Matlab)

نرم افزار RSoft

نرم‌افزار آٰرسافت، یکی از بهترین گزینه‌های موجود برای طراحی و تحلیل ساختارهای نوری شامل ساختارهای تک لایه، چند لایه و به ویژه ساختارهای مبتنی بر بلورهای فوتونی تک، دو و سه بعدی است. با به کار گیری این نرم‌افزار در شغل مهندسی فوتونیک، امکان بررسی تجهیزات نوری و مشاهده رفتار آن‌ها بر اساس فرکانس و طول موج فراهم می‌شود. در ادامه چند مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

نرم افزار Zemax

یکی از قدرتمندترین نرم‌افزارهای مورد استفاده در طراحی دستگاه‌های اپتیکی است. با استفاده از این نرم‌افزار، می‌توان طراحی و بهینه سازی لنزها، سیستم‌های اپتیکی و دستگاه‌های نوری را انجام داد. در ادامه یک مورد آموزش که به نظر ما، می‌تواند در این زمینه برای شما عزیزان مفید باشد را در قالب لیست خدمت شما ارائه کرده‌ایم:

معرفی منبع یادگیری نرم افزارهای شغل مهندسی فوتونیک

راه‌های مختلفی برای کسب مهارت و دانش کافی جهت استفاده از این نرم‌افزارها، پیش روی مهندسین فوتونیک قرار دارد؛ آنها هم با شرکت در دوره‌های آموزشی حضوری و هم با شرکت در دوره‌های آنلاین آموزشی، قادر به یادگیری کار با این نرم‌افزارها و همچنین تقویت مهارت خود در استفاده از آنها، می‌باشند. پیشنهاد ما به کسانی که علاقه دارند کار با این نرم‌افزارها را یاد بگیرند، شرکت در دوره‌های آموزشی آنلاین می‌باشد؛ زیرا هم از هزینه‌ی کمتری برخوردار هستند و هم به‌صورت همیشگی به ویدیو‌های جلسات آموزشی دسترسی دارند و می‌توانند هر زمان که نیاز داشتند، آنها را دوباره مشاهده نمایند تا مشکلات و ایراداتشان بر طرف شود. یکی از وب‌سایت‌هایی که به‌صورت حرفه‌ای اقدام به تدریس آنلاین و برگزاری کلاس‌های مجازی نموده است، وب‌سایت فرادرس می‌باشد. این وب‌سایت از سال‌های گذشته فعالیت خود را شروع کرده است و افراد بسیاری در دوره‌های آنلاین آنها شرکت نموده‌اند.

وب‌سایت فرادرس
وب‌سایت فرادرس

سخن پایانی

کاربردهای نور از جمله لیزر، مخابرات، ابزارهای سنجش از دور، و تجهیزات نظامی پیشرفته باعث شده است که شغل مهندسی فوتونیک، اهمیت زیادی در صنایع مختلف داشته باشد. در صورتی که به این حوزه کاری علاقه‌مند شده‌اید؛ توصیه می‌کنیم با مطالعه و یادگیری در رابطه با کاربردهای نور، دانش خود را در این زمینه افزایش دهید. از طرفی توجه داشته باشید که فوتونیک در کشورهای پیشرفته دنیا و دانشگاه‌های معتبر جهان، مورد توجه قرار دارد و می‌تواند زمینه مناسبی جهت مهاجرت شغلی و تحصیلی ایجاد کند.

در پایان، از اینکه تا انتهای این مقاله با ما همراه بودید سپاسگزاریم. لطفاً لینک این مقاله را در اختیار دوستان خود نیز قرار دهید و با ارائه نظرات خود در بخش کامنت، ما را در بهبود مطالب آن یاری کنید. پیروز و موفق باشید.

بر اساس رای 6 نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
شما قبلا رای داده‌اید!
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.

«علی آبیار» دانش‌آموخته رشته مهندسی IT است و به نوشتن، موسیقی، شعر، طبیعت و البته برنامه‌نویسی و تکنولوژی‌های سطح وب علاقه دارد. رزومه تخصصی او بیشتر در زمینه «سئو و تولید محتوا» است؛ همچنین در رزومه تخصصی‌اش، چند پروژه برنامه‌نویسی وب، مدیریت وب‌سایت و توسعه محتوای آن‌ها دیده می‌شود. او تا به امروز، تولید و ویراستاری مطالب متنوعی از مجلات اینترنتی «کاپریلا» و «تاپریلا» در حوزه‌های: تکنولوژی، سئو، کسب و کار، دیجیتال مارکتینگ و… را به عهده داشته است. «علی آبیار» در حال حاضر به صورت فریلنسر بر روی پروژه‌های مختلف داخلی و خارجی در حوزه طراحی وب (Front-End) و سئو فعالیت می‌کند.

نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.