Vysoká školaUniverzita Palackého
Součást vysoké školyPřírodovědecká fakulta
Název studijního programu1701V Fyzika
Název studijního oboruOptika a optoelektronika


Vstupní požadavky:
K doktorskému studiu Optiky a optoelektroniky jsou přijímáni absolventi magisterského vysokoškolského studia stejného, nebo příbuzného oboru. Předchozí praxe není podmínkou přijetí. Na základě přijímacího pohovoru z klasické a kvantové fyziky a diplomové práce, případně dalších publikací a tvůrčích činností, jsou posouzeny předpoklady uchazeče pro tvůrčí vědeckou práci v oboru. Dále se požaduje schopnost komunikace v anglickém jazyce na úrovni překladu odborného textu z angličtiny do češtiny. Přijímacího řízení se zúčastní potenciální školitel, který má rozhodující slovo při přijetí uchazeče.

Charakteristika oboru:
Obor je určen studentům, kteří chtějí získat detailní znalosti a praktické dovednosti potřebné ke studiu a výzkumné a vědecké činnosti v oboru klasické a kvantové optiky ve 14 zaměřeních. Ve výuce se využívá dosavadních pedagogických a výzkumných zkušeností pracovníků katedry optiky PřF UP a pracovníků Společné laboratoře optiky UP a FzÚ AV ČR, s více než čtyřicetiletou tradicí a s rozvinutou mezinárodní vědeckou spoluprací. Zapojeni jsou i externí pracovníci. Obor moderní optiky je svou otevřeností interdisciplinární a zahrnuje fotoniku a optoelektroniku, které jsou založeny na poznatcích optiky, elektroniky a fyziky pevných látek. To zvyšuje adaptibilitu absolventů a možnosti jejich uplatnění v praxi. Vzhledem k bouřlivému rozvoji výpočetní a informační techniky, v němž významnou roli hrají metody optického přenosu a zpracování informace a vzhledem k rozvoji současných technik optické komunikace lze očekávat rostoucí zájem o absolventy vzdělané v optice, optoelektronice a fotonice na úrovni doktorského studijního programu. Zejména lze očekávat rozvoj další generace optických procesorů a senzorů, optických počítačů a rozvoj přenosu a zpracování kvantové informace (kvantová kryptografie, kvantová teleportace, kvantové počítače). Další uplatnění absolventů lze očekávat v rámci rozvoje oboru v regionu (Meopta Přerov, Autopal Nový Jičín, Philips Hranice) . V těchto institucích jsou absolventi doktorského programu využíváni jako tvůrčí pracovníci zatímco absolventi magisterského studia jako vývojoví pracovníci.

Cíle studia:
Cílem studia je příprava vysoce kvalifikovaných pracovníků pro vědeckou a výzkumnou práci v moderní optice. Studium navazuje na předchozí magisterský stupeň oboru Optika a optoelektronika a je založeno na individuálních studijních plánech připravených samostatně pro každého studenta. Součástí studijního plánu je stanovení předběžného tématu disertační práce, které obvykle pokrývá některou aktuální oblast rozvoje optiky. Přitom se studenti naučí účinně využívat knižních a časopiseckých fondů knihoven, elektronických databází, případně přímých kontaktů s autory publikací. Těžiště činnosti studentů spočívá v jejich vědecké práci v rámci projektů školitele. Někteří mohou připravit i dílčí projekty a zúčastnit se veřejných soutěží. Účast na seminářích, konferencích a zahraničních stážích jim umožňuje zdokonalení vyjadřovacích schopností v cizím jazyce, zpravidla v angličtině.

Profil absolventa:
Absolvent získá teoretické i experimentální znalosti z moderní klasické a kvantové optiky, které je schopen uplatnit v další výzkumné a vědecké činnosti v oborech optika, optoelektronika, fotonika, fyzika laserů, statistická a koherenční optika, nelineární optika, optické sdělování a zpracování informace, přístrojová optika, fyziologická optika atd. Získá i zkušenosti s přípravou a navrhováním grantových projektů a s organizací vědecké práce. Je mu otevřena i možnost další vědecké a pedagogické činnosti na vysokých školách a AV ČR, případně v zahraničí, např. formou postdoktorských pobytů. Je obeznámen s moderními informačními technologiemi, získáváním a zpracováním vědeckých informací ze světových elektronických databází. Je schopen odborné komunikace v českém i anglickém jazyce. Způsob přípravy mu umožňuje flexibilitu při řešení příbuzných fyzikálních problémů. Absolventi se uplatní i jako vědecko-výzkumní a vývojoví pracovníci, případně řídící pracovníci v soukromých firmách a institucích.

Složení oborové rady:
prof. RNDr. Jan Peřina, DrSc., předseda
doc. RNDr. Zdeněk Bouchal, Dr.
doc. RNDr. Petr Hlubina, CSc., SU Opava
doc. RNDr. Richard Horák, CSc.
doc. RNDr. Miroslav Hrabovský, DrSc.
doc. RNDr. Zdeněk Hradil, CSc.
RNDr. Jaroslav Kvapil, CSc.
prof. RNDr. Ivan Ohlídal, CSc., MU Brno
doc. RNDr. Jaroslav Pantoflíček, CSc., UK Praha
prof. RNDr. Ing. Jaroslav Pospíšil, DrSc.
doc. Ing. Karel Tomančák, CSc.

Školitelé:
členové oborové rady
doc. RNDr. Jiří Bajer, CSc.
doc. RNDr. Miloslav Dušek, Dr.
RNDr. Jiří Keprt, DrSc.
Ing. Jaromír Křepelka, CSc.
doc. RNDr. Jan Nauš, CSc.
prof. RNDr. Vlasta Peřinová, DrSc.
RNDr. Karel Vojtěchovský

Studijní plán:
Doktorské studium má formu prezenční nebo kombinovanou. Prezenční forma trvá zpravidla 3 roky (po tuto dobu je garantováno udělení stipendia), maximálně pak 4 roky; u formy kombinované je délka studia standardně 5 a maximálně 7 let. Studium probíhá podle individuálního plánu, který určuje časové rozložení studia, odborné a vědecké činnosti směřující k vypracování disertační práce, studijní pobyty na jiných pracovištích, včetně zahraničních, termíny zkoušek z jednotlivých obligatorních a fakultativních předmětů, rozsah výpomoci při výuce, povinnost účasti na vědeckých seminářích a další povinnosti. Činnost studenta je školitelem každoročně hodnocena a zpřesňována.

Seznam doporučených přednášek a přednáškových kursů:
Každý student je povinen vykonat zkoušku z obligatorních předmětů:
Vlnová a fotonová optika (Z. Hradil, Z. Bouchal)
Kvantová a statistická fyzika (R. Horák, Z. Hradil)

Vzhledem k tématu disertační práce si vybere 2 až 3 předměty jako profilující z následujících fakultativních předmětů:
Holografie (J. Kvapil)
Optika tenkých vrstev (J. Křepelka)
Krystalooptika (Z. Bouchal)
Fourierovská optika (J. Kvapil)
Optická spektroskopie (J. Peřina)
Optické vlnovody, vláknová optika (J. Kvapil, R. Horák)
Optické sdělování (J. Kvapil)
Koherenční a statistická optika (J. Peřina)
Interakce záření a látky (R. Horák)
Nelineární optika a nelineární dynamika (J. Peřina)
Fyzikální základy optoelektroniky a fotoniky (K. Vojtěchovský)
Fyzikální základy mikroelektroniky (K. Vojtěchovský)
Optické vlastnosti látek, supermřížky (K. Vojtěchovský)
Fyziologická optika (K. Tomančák)

Další povinnosti:
Student je rovněž povinen vystoupit s výsledky své vědecké práce na cizojazyčném semináři, zpravidla anglicky, který při hodnocení "prospěl výborně" členy oborové rady a zástupci kabinetu jazyků, je uznán jako úspěšná zkouška z cizího jazyka. Jinak je student povinen vykonat zkoušku z některého ze světových jazyků, zpravidla z angličtiny. Po absolvování zkoušek z jednotlivých předmětů a cizojazyčného semináře, případně zkoušky z cizího jazyka, se student přihlásí ke státní doktorské zkoušce. Akademický titul získá po splnění výše uvedených podmínek a úspěšné státní doktorské zkoušce na základě úspěšné obhajoby disertační práce.

Ukázka návrhu témat prací:
Spojité měření kvadratury optického pole
Holografická optika
Kvantový Zenónův jev
Řízení parametrů laserových svazků metodami lineární a nelineární optiky

Ukázka témat řešených v současnosti:
M. Hendrych: Kvantový identifikační systém - školitel prof. J. Peřina.
J. Herec: Light controls light in classical and quantum optics - školitel doc. R. Horák.
R. Filip: Mesoscopical aspects of quantum optical complementarity, nonlocality and decoherence - školitel R. Horák.
L. Mišta: Quantum statistics of nonlinear couplers - školitel prof. J. Peřina.
P. Krchňák: Detekce slabých emisí fotosyntetických vzorků - školitel doc. J. Nauš.
J. Fiurášek: Kvantová informace - školitel prof. J. Peřina.

Přehled obhájených disertací (od r.2000):
J. Řeháček: Interference and nonlocality in quantum theory (2000) - školitel prof. J. Peřina.
G. Ariumbold (Mongolsko): Interaction of matter with nonclassical light (2000) - školitel prof. J. Peřina
J. Wagner: Šíření koherentních a částečně koherentních svazků (2000) - školitel doc. Z. Bouchal.
Z. Bača: Statistické vlastnosti koherenční zrnitosti a některé aplikace (2000) - školitel doc. M. Hrabovský.
F. El-Orany (Egypt): Quantum properties of superpossition states, squeezed states and of some parametric processes (2001) - školitel prof. J. Peřina.
P. Šmíd: Architektury optických počítačů (2001) - školitel dr. J. Kvapil.