Découvrez comment la photonique et les semi-conducteurs ont un impact sur tout, des transports aux soins de santé, et apprenez comment vous pouvez commencer à vous préparer à une carrière en génie électrique.
C’est une période passionnante pour poursuivre des études en génie électrique. Les ingénieurs électriciens façonnent l’avenir des transports, inventent de nouvelles approches en matière de soins de santé et s’attaquent à la pénurie actuelle de puces qui affecte les chaînes d’approvisionnement mondiales.
La professeure Juliet Gopinath, PhD, de l’Université du Colorado à Boulder, aide à former la prochaine génération d’ingénieurs électriciens grâce à des recherches axées sur la photonique et l’ingénierie quantique et à l’enseignement sur le campus. Parmi de nombreuses réalisations, elle a créé la spécialisation Active Optical Devices pour le Master of Science in Electrical Engineering sur Coursera.
Nous avons récemment discuté avec le professeur Gopinath de son parcours, du programme MS-EE et de sa spécialisation en dispositifs optiques actifs sur Coursera.
Pouvez-vous nous parler un peu de votre formation en ingénierie et pourquoi vous avez choisi d’enseigner à l’Université du Colorado à Boulder ?
Je suis un ingénieur de cinquième génération. J’étais intéressé par les sciences et les mathématiques depuis mon plus jeune âge, j’ai donc étudié l’électrotechnique à l’Université du Minnesota. Par la suite, j’ai postulé au programme de génie électrique du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et j’ai commencé mes études supérieures. Au MIT, j’ai eu la chance de faire partie d’un groupe d’optique ultrarapide de renommée mondiale. J’ai étudié la dynamique des électrons et des trous dans les semi-conducteurs avec la lumière, et j’ai été époustouflé par tout ce que vous pouviez apprendre.
Lorsque j’ai obtenu mon diplôme, j’ai accepté un emploi au MIT Lincoln Laboratory, où j’ai construit des lasers à haute puissance, y compris des lasers à semi-conducteurs. En 2009, j’ai eu l’opportunité de déménager à l’Université du Colorado à Boulder et de rejoindre les départements d’ingénierie électrique, informatique et énergétique et de physique.
Qu’est-ce qui vous a amené à créer le Spécialisation Dispositifs Optiques Actifs sur Coursera, et quel genre d’opportunité ce programme représente-t-il pour les futurs ingénieurs électriciens ?
Après avoir rejoint CU-Boulder, j’ai commencé à enseigner un cours sur les dispositifs optiques actifs et j’en suis vraiment tombé amoureux. Le matériel était non seulement intéressant, mais utile. Lorsque j’étais en congé sabbatique, un collègue m’a proposé de mettre ces cours sur Coursera.
Mon père vient de l’Inde, et je sais que j’ai le privilège d’avoir eu ces opportunités d’éducation. Les habitants d’autres pays, en particulier les femmes, n’ont souvent pas les mêmes possibilités de suivre des cours d’électrotechnique ou d’accéder à l’enseignement supérieur. Je voulais mettre mes cours en ligne comme moyen de redonner et d’augmenter l’accès à ces sujets.
Quel type de formation les étudiants doivent-ils avoir s’ils veulent franchir cette prochaine étape de leur parcours professionnel ?
Pour étudier la photonique, vous devez avoir suivi un cours de premier cycle en électromagnétisme. C’est le programme de base pour le génie électrique et la physique. C’est également extrêmement utile si vous avez suivi un cours de base sur la physique des semi-conducteurs, comme celui que mon collègue, le professeur Wounjhang Park, a lancé sur Coursera.
Pouvez-vous partager quelques réflexions sur les raisons pour lesquelles vous recommanderiez de poursuivre le programme MS-EE comme base pour les compétences professionnelles ?
Le programme MS-EE est une opportunité fantastique. Vous pouvez obtenir votre maîtrise sans quitter votre salon. L’éducation est un travail, mais elle nous permet de continuer à innover et à changer des vies. Si vous êtes intéressé par la photonique et les semi-conducteurs, cette spécialisation est un excellent moyen d’apprendre les éléments de base dont vous auriez besoin pour un système de communication ou un autre système optique.
Pourquoi la photonique et l’optique sont-elles des sujets si importants pour les futurs ingénieurs électriciens ?
La photonique et l’optique touchent vraiment chaque aspect de votre vie, de la télédétection LiDAR utilisée pour surveiller les catastrophes naturelles ou aider à conduire des voitures autonomes, au balayage de la rétine utilisé dans les examens de la vue. Lorsque vous allez au supermarché et que vous scannez votre article à la caisse, un laser est impliqué. Lorsque vous participez à un appel Zoom, il y a une fibre optique qui transporte la discussion et la vidéo. Les lasers sont même utilisés pour la défense, comme avec la détection à distance.
Nous entendons beaucoup parler d’électrotechnique et de lasers dans les nouvelles ces derniers temps. Pensez-vous que cela a un impact sur la demande d’embauche, et si oui, pourquoi ?
Les lasers sont utilisés dans la fabrication de puces semi-conductrices. À l’heure actuelle, il y a une pénurie mondiale de puces qui a un impact sur la fabrication automobile et plus encore. Des discussions sont en cours pour augmenter la fabrication de cette puce aux États-Unis. L’apprentissage de la physique des semi-conducteurs et de l’interaction avec la lumière (optoélectronique) est essentiel. Il y a un besoin considérable d’ingénieurs électriciens ayant des connaissances dans ce domaine.
À quoi les étudiants doivent-ils s’attendre lorsqu’ils s’inscrivent au programme ?
Le premier cours de la spécialisation, Diodes électroluminescentes et lasers à semi-conducteurs, est certainement le plus difficile, mais les étudiants peuvent poser des questions et dialoguer avec l’animateur du cours. C’est un travail difficile, mais les étudiants sont capables de récolter les bénéfices et d’appliquer leurs connaissances à des problèmes du monde réel après avoir terminé.
Nous entendons dire que vous avez un excellent animateur de cours. Comment aide-t-il les étudiants actuels ?
Oui! L’animateur du cours, Allen Xu, collabore avec les étudiants de ces cours Coursera en répondant aux questions dans les forums de discussion, en donnant des conseils pour commencer les devoirs et en aidant à améliorer le cours en fonction des commentaires des étudiants. Il est diplômé du programme MS-EE et a terminé la spécialisation en dispositifs optiques actifs, il comprend donc les besoins des étudiants et a été inspiré par le sujet.
Merci d’avoir pris le temps de partager vos idées et d’avoir créé un programme aussi important pour soutenir les apprenants désireux de se lancer dans ce domaine de carrière à fort impact !
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Le professeur Gopinath enseigne trois cours sur Coursera, qui constituent la spécialisation Active Optical Devices :
- Diodes électroluminescentes et lasers à semi-conducteurs : ce cours explore les diodes électroluminescentes (DEL) et les lasers à semi-conducteurs, ainsi que les règles importantes pour leur analyse, leur planification, leur conception et leur mise en œuvre.
- Nanophotonique et détecteurs : ce cours examine les dispositifs électroluminescents nanophotoniques et les détecteurs optiques, y compris les semi-conducteurs métalliques, les isolants semi-conducteurs métalliques et les jonctions pn. Le programme couvre également les photoconducteurs, les photodiodes à avalanche et les tubes photomultiplicateurs.
- Affichages : Ce cours plonge dans les dispositifs d’affichage électroniques, y compris les cristaux liquides, les électroluminescents, le plasma, les diodes électroluminescentes organiques et les affichages basés sur l’électromouillage. Les étudiants découvrent également divers principes de conception, les affordances et les responsabilités, ainsi qu’une variété d’applications dans le monde réel de l’optique professionnelle.
Les étudiants qui suivent ces cours peuvent appliquer leur crédit académique au programme de maîtrise ès sciences en génie électrique (MS-EE) 100% en ligne et flexible, le seul programme d’études supérieures en génie électrique en ligne de premier ordre sans candidature ni admission basée sur les performances.
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