گرایش مایکروویو و فوتونیک (میدان و موج سابق) رشته مهندسی برق از لحاظ موضوعی نزدیک‌ترین رشته به فیزیک [کاربردی] است. این گرایش با جنبه‌ی فیزیکی انتقال امواج سروکار دارد. در واقع تیپ رشته مثل الکترونیک دیوایس سخت افزاری است، اما تفاوتی که با الکترونیک دارد، فرکانس‌های کاری بالای آن است که در آنها طول موج در مقایسه با ابعاد مدار قابل مقایسه شده و دیگر نمی‌توان از نظریه مدار استفاده کرد و برای بررسی از تئوری الکترومغناطیس استفاده می‌شود. البته ناگفته نماند که تئوری مدار هم به عنوان یک حالت خاص از تئوری الکترومغناطیس مشتق شده است.
بر عهده داشتن لایه‌ی فیزیکی مخابرات و اصولاً وابستگی پیاده‌سازی مخابرات و دنیای مدرن به پیشرفت‌های این گرایش، اهمیت آن را می‌رسانند. در مورد ادامه تحصیل در این گرایش باید اشاره کرد که داشتن یک پایه‌ی مناسب از دروسی مثل الکترومغناطیس، ریاضیات مهندسی، معادلات دیفرانسیل و میدان‌ها و امواج میتواند بسیار کمک کننده باشد. در این گرایش امکان هر دو نوع کار پژوهشی و همچنین کاربردی-صنعتی وجود دارد.
همانطور که گفته شد، نام سابق این گرایش میدان و موج بود که در دانشکده ما به دو خوشه تقسیم می‌شود: خوشه مایکروویو و خوشه فوتونیک. هدف خوشه مایکروویو تحلیل و طراحی ادوات مایکروویوی مثل موجبرها، ادوات فعال و غیرفعال مایکروویوی، فیلترها و همچنین آنتن‌ها می‌باشد. خوشه فوتونیک هم بیشتر به جنبه نوری امواج الکترومغناطیس و فعل و انفعالات آن با مواد میپردازد. در واقع، هدف کنترل بیشتر ما بر روی نور و انجام عملیات با آن در مدارات نوری است.
تقریبا تمامی دروس این گرایش با معادلات ماکسول سروکار دارند و حل معادله موج در مسائل گوناگون مطرح است؛ به عبارت دیگر، عموماً در این گرایش انواع مسائل موج مثل انتشاری در فضای آزاد، بر روی مدار، و یا در ادوات نوری دنبال می‌شود. بنابراین نمی‌شود در این گرایش چند عنوان محدود را به عنوان حوزه‌های تحقیقاتی نام برد، چون طیف وسیعی از سلایق را میتواند پوشش دهد. با این حال، چند عنوان از زمینه‌های تحقیقاتی ذکر می‌شود:
بایوالکترومغناطیس، بررسی پراکندگی امواج الکترومغناطیسی از اجسام، طراحی ادوات مایکروویو بهینه و کم نویز، طراحی آنتن‌های نسل جدید مخابرات، فناوری تراهرتز، حل مسائل الکترومغناطیس به صورت عددی، ساخت لنزهای پلاسمونیکی با فرامواد یا متامتریال (اپتیک پلاسمونیک)، طراحی فراسطوح و فرامواد برای انجام تغییرات مدنظر روی موج (محاسبات نوری)، رادارگریزی، کوانتوم فوتونیک، مایکروویو فوتونیک، ...
همچنین یکی از زمینه‌های تحقیقاتی جدید در این حوزه، بررسی محیط‌های با ضریب گذردهی متغیر با زمان است.
به قلم مجید قاسمی نظرلو
