Интеллектуальные фотонные системы
12.03.03 Фотоника и оптоинформатика
О программе
Фотоника и оптоинформатика — это ядро технологий будущего. На стыке фундаментальной физики, математики, информатики и квантовых технологий рождаются прорывные решения. Именно на принципах фотоники работают самые передовые системы: от глобального интернета до квантовых компьютеров и защищённых линий связи.
Спрос на специалистов в этой области стремительно растёт в таких отраслях, как телекоммуникации, IT, биомедицина, системы технического зрения, лазерные технологии и оптотехника.
Программа «Интеллектуальные фотонные системы» в ТулГУ — это ваш шанс войти в эту элитную профессию. Программа создана в 2025 году при стратегическом партнёрстве с АО «Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова», что гарантирует её практическую ориентацию.
Программа «Интеллектуальные фотонные системы» ТулГУ создана в 2025 году в сотрудничестве с АО «Конструкторское бюро приборостроения». Мы оборудовали высокотехнологичную лабораторию фотоники и лазерной техники, открыли новые образовательные пространства, разработали актуальные курсы и привлекли лучших преподавателей – исследователей и практиков.
Мы предоставляем студентам доступ к реальным проектам, стажировкам и возможности трудоустройства после окончания обучения. Выпускники бакалавриата имеют право на льготное поступление в Тульскую инженерную школу, где одним из ведущих направлений является оптоэлектроника.
Особенности программы
Военный учебный центр:
Для обучающихся очной формы обучения по программам бакалавриата и специалитета, предусмотрена возможность пройти подготовку по одной из военно-учетных специальностей подготовки в Военном учебном центре при ФГБОУ ВО «ТулГУ».
В случае успешного освоения программы, обучающимся присваивается воинское звание офицера или сержанта запаса.
Цифровая кафедра (бесплатное получение второго диплома по IT-программам):
Для студентов очной формы обучения, начиная со второго курса, доступно обучение по программам подготовки высококвалифицированных IT-кадров для цифровой̆ экономики России. В университет реализуются такие программы как:
– аналитика данных (для студентов, обучающихся по IT-направлениям, объем – 252 часа, продолжительность – 9 месяцев);
– программирование на языке Python (для студентов, обучающихся не по IT-направлениям, объем – 296 часов, продолжительность - 9 месяцев).
Тип программы: дополнительное профессиональное обучение с выдачей диплома о профессиональной переподготовке.
Руководитель программы
Матвеев Валерий Владимирович
заведующий кафедрой «Приборы управления», доктор технических наук
Область научных / профессиональных интересов: инерциальная навигация, прикладная теория гироскопов, фотоника, оптические гироскопы
Ключевые достижения: лауреат премии С.И. Мосина, автор более 70 научных работ, 10 учебных пособий, действительный член Академии навигации и управления движением
План набора1:
| Форма обучения | Бюджетные места | Целевая квота | Особая квота | Отдельная квота | Платные места |
|---|---|---|---|---|---|
очная |
25 | 10 | 3 | 3 | 10 |
Стоимость платного обучения2:
| Форма обучения | Полный срок | Ускоренное обучение |
|---|---|---|
очная |
194 000 ₽/год |
- |
Вступительные испытания3 (минимальный балл):
Русский язык (40)
Физика (41)
Информатика и ИКТ (46) или Химия (40) или Математика (40)
1 План набора указан для 2026 года.
2 Стоимость обучения указана для 2026 года.
3 Перечень вступительных испытаний для поступающих на программы подготовки.
Обучение
Программа построена по траектории «от фундаментальной оптики — к созданию интеллектуальных фотонных систем», где каждый этап подкреплён практикой на передовом оборудовании ТулГУ оборудовании индустриального партнёра.
1–2 курс. Фундамент для работы со светом и информацией.
Студенты погружаются в высшую математику, квантовую механику, электродинамику и основы программирования. Практика начинается сразу: на ознакомительной практике они видят, как работают лазерные дальномеры, оптические системы наведения и линии защищённой фотонной связи.
3–4 курс. Программа делает ключевой акцент на специализации на стыке фотоники и искусственного интеллекта. Её главное отличие — целенаправленная подготовка к созданию «интеллектуальных» систем нового поколения. Студенты погружаются в дисциплины, которые формируют уникальный профиль. На курсах «Интеллектуальные фотонные системы» и «Оптическая информатика» они учатся проектировать комплексы, где свет выступает одновременно и носителем, и процессором информации. «Математические основы Фурье-оптики и управления» и «Основы теории обработки изображения» дают мощный аппаратный инструментарий для анализа оптических сигналов и полей. А дисциплина «Искусственный интеллект и нейронные сети» становится ключевым инструментом для управления сложными фотонными устройствами и интеллектуальной интерпретации получаемых от них данных. Все полученные знания не остаются теорией — они конвертируются в сквозной инженерный проект. Студенты, к примеру, могут создавать алгоритмы машинного обучения для автоматического распознавания объектов с помощью оптических систем, работающих в разных спектральных диапазонах.
Темы дипломных проектов:
Разработка программного обеспечения для системы визуальной навигации (создание и тестирование алгоритма SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) на базе монокулярной камеры для автономного мобильного робота).
Разработка лазерного дальномера (проектирование, сборка прототипа импульсного лидарного модуля и исследование его точностных характеристик на различных дистанциях).
Разработка программного обеспечения системы технического зрения (реализация нейросетевого алгоритма семантической сегментации видеопотока для навигации БПЛА в условиях сложного рельефа).
Разработка твердотельного лазера на алюмо-иттриевом гранате (YAG) (моделирование, сборка и исследование характеристик (мощность, расходимость) лазерного резонатора с диодной накачкой).
Разработка кольцевого лазера (создание лабораторного макета гелий-неонового кольцевого лазерного гироскопа и изучение его характеристик как датчика угловой скорости).
Разработка лазерно-лучевой системы наведения (проектирование и моделирование системы автоматического сопровождения цели по лазерному лучу с обратной связью по положению пятна на фотоприёмнике).
Разработка защищённого канала связи (реализация и исследование стойкости прототипа системы передачи данных с квантовым распределением ключей на основе поляризации фотонов).
Ключевые дисциплины
Ключевые дисциплины
1. Искусственный интеллект и нейронные сети (Изучение алгоритмов ИИ для анализа данных и управления сложными оптическими системами)
2. Оптическая информатика. (Принципы использования света как носителя и процессора информации в вычислительных системах)
3. Интеллектуальные фотонные системы (Проектирование «умных» устройств, где фотонные компоненты управляются алгоритмами ИИ)
4. Математические основы Фурье-оптики и управления (Математический аппарат для анализа, моделирования и управления оптическими полями и сигналами)
5. Основы теории обработки изображения. (Методы получения, анализа и интерпретации данных с оптических сенсоров и систем формирования изображений)
Практика
В учебном плане предусмотрены различные виды практики, которые помогают студентам получить необходимые навыки и компетенции для будущей профессиональной деятельности.
- Ознакомительная практика проходит во втором семестре. Студенты посещают предприятия, лаборатории кафедры, экскурсии, знакомятся с учебной базой и оборудованием.
- Практика по работе с программным обеспечением проходит на кафедре с участием преподавателей и технических специалистов. Студенты работают на компьютерах со специализированным программным обеспечением (MATLAB, Zemax, Solid Works), выполняя практические задачи и проекты.
- Вычислительная практика направлена на закрепление навыков программирования на языка C++, Python и др.
- Научно-исследовательская работа организована в лабораториях кафедры или научно-исследовательских институтах. Студенты участвуют в постановке и проведении экспериментов, анализируют результаты.
- Конструкторская практика знакомит с процессами проектирования и разработки новых оптических устройств и систем. Студенты участвуют в разработке прототипов и конструкций оптических изделий.
- Производственно-технологическая практика помогает освоиться в реальных условиях работы на предприятии. Студенты работают на производстве, взаимодействуют с техническим персоналом и выполняют практические задания.
Совместные проекты с индустриальными партнерами:
- Разработка программного обеспечения для системы визуальной навигации;
- Разработка лазерного дальномера;
- Разработка программного обеспечения системы технического зрения;
- Разработка твердотельного лазера на алюмо-иттриевом гранате (YAG);
- Разработка кольцевого лазера;
- Разработка лазерно-лучевой системы наведения;
- Разработка защищенного канала связи.
Практика
Партнеры и работодатели
Студенты
Наши студенты интересуются наукой и технологиями, стремятся понять сложные концепты, связанные с фотоникой, IT и оптоинформатикой. Они обладают критическим мышлением, креативностью и могут генерировать оригинальные идеи и подходы к решению задач. Это командные игроки, которые умеют прислушиваться к мнению других, вместе преодолевать трудности и справляться с нестандартными ситуациями. Наш идеальный студент умеет презентовать свои идеи, постоянно углубляет знания в своей профессии и смежных областях, осознает ответственность за качество своей работы.
После обучения
Профессиональные навыки и компетенции
Профессиональные навыки и компетенции
- Разработка программного обеспечения для анализа данных и управления оптическими системами, включая алгоритмы обработки изображений и видеопотоков.
- Работа с фотонными системами, включая объективы в инфракрасной области, оптические фильтры, преломляющие и отражающие поверхности, инфракрасные видеокамеры.
- Эксплуатация и настройка лазеров, включая твердотельные, газовые и полупроводниковые лазеры.
- Использование специализированного ПО для моделирования оптических систем и процессов (MATLAB, Zemax, SolidWorks и др.).
- Применение методик и приборов для обеспечения точности в измерениях оптических характеристик, включая интерферометрию, спектроскопию и фотометрию.
- Проектирование оптических устройств, включая создание схем и чертежей в CAD-программах и разработку прототипов.
Где реализовать себя
- IT: работа в коммерческой компании по разработке специализированного программного обеспечения.
- Академическая карьера: обучение в аспирантуре или докторантуре, научные исследования в области фотоники, обработки изображений и видеопотоков, оптоэлектроники и лазерной техники.
- Научно-исследовательский институт: разработка новых приборов и технологий, проведение научных экспериментов.
- Промышленное предприятие: инженер или разработчик в компаниях, занимающихся созданием оптических систем, лазеров, оптоволоконной связи и других технологий для телекоммуникаций, медицинской техники, автомобилестроения, оборонно-промышленного комплекса.
- Лазерная обработка: сотрудник в компании, предоставляющей услуги лазерной обработки для промышленных применений, включая создание изделий с высокой точностью, маркировку и резку материалов.
- Картография и геодезия: работа в компаниях, занимающихся геодезией и картографией, где применяются лазерные дальномеры и системы технического зрения для моделирования и анализа территории.
- Медицина: работа в медицинских организациях и компаниях, связанных с методами лазерной диагностики и лечения, а также разработкой медицинских устройств.
- Автоматизация: специалист в компании, где команды работают над комплексными проектами, связанными с системами технического зрения и робототехникой.
- Технический консалтинг: эксперт в области разработки оптоэлектронных систем для различных клиентов и проектов.
- Предпринимательство: основатель стартапа на базе новых технологий фотоники.
- Международные проекты: работа в университетах и исследовательских центрах по всему миру.
Где реализовать себя
Технологии света — это вершина современной науки. Шифровать информацию, передавать данные, исследовать дальний космос, создавать совершенный квантовый компьютер — это только часть возможностей фотоники. Вы можете стать активным участником событий, которые изменят будущее человечества.
Как поступить?
Готовимся к поступлению
Стипендии ТулГУ
Академическая стипендия
2 980 рублей
Выплачивается всем студентам первого курса до сдачи первой аттестации или студентам, обучающимся на «хорошо» и «отлично» при количестве оценок «отлично» меньше или равным количеству оценок «хорошо»
Академическая стипендия «4+»
3 695 рублей
Выплачивается студентам, обучающимся на «хорошо» и «отлично» при количестве оценок «отлично» больше количества оценок «хорошо»
Академическая стипендия «5»
5 130 рублей
Выплачивается студентам, обучающимся на «отлично»
Повышенная «1 уровень»
34 000 рублей
Назначается за достижения в учебной, научно-исследовательской, общественной, культурно-массовой и спортивной деятельности. Студенту должна быть назначена государственная академическая стипендия.
Повышенная «2 уровень»
17 000 рублей
Назначается за достижения в учебной, научно-исследовательской, общественной, культурно-массовой и спортивной деятельности. Студенту должна быть назначена государственная академическая стипендия.
Повышенная «3 уровень»
8 500 рублей
Назначается за достижения в учебной, научно-исследовательской, общественной, культурно-массовой и спортивной деятельности. Студенту должна быть назначена государственная академическая стипендия.
Повышенная «7 уровень»
3 500 рублей
Назначается за достижения в спортивной деятельности. Студенту должна быть назначена государственная академическая стипендия.
Социальная
3 480 рублей
Назначается студентам, относящимся к одной из социальных категорий. Размер выплаты рассчитывается со дня подачи документов
Повышенная социальная
9 480 рублей
Назначается студентам 1 и 2 курса, получающим социальную стипендию и имеющим успехи по результатам промежуточной аттестации
Президента и правительства РФ
до 7 000 рублей
Региональные
до 20 000 рублей
Именные
до 20 000 рублей
Узнайте больше о студенчестве в ТулГУ
Начните своё обучение сегодня!
Стань частью нашего сообщества!