Дисциплина является частью профессионального модуля образовательной программы. Курс направлен на углубленное изучение наиболее значимых научных достижений в таких динамично развивающихся областях знания, какими являются современные оптика и фотоника и служит как расширению кругозора магистра, физика-исследователя, так и приобретению им углубленных знаний, необходимых при специализации в конкретной области науки или техники. Дисциплина логически и содержательно-методически связана со следующими дисциплинами: физическая оптика, фотоника, полупроводниковые лазеры, взаимодействие лазерного излучения с веществом и волоконная оптика и волоконные лазеры. В курсе рассматриваются вопросы, связанные с достижениями в таких динамично развивающихся областях знания, какими являются современные оптика и фотоника. Кратко, в объеме необходимом для понимания материала курса, излагаются основы современной нелинейной оптики в объемных средах и волоконных световодах. Детально рассматриваются процессы, связанные с филаментацией излучения ультракоротких лазерных импульсов в конденсированных и газообразных средах. Особое внимание уделяется фотонно-кристаллическим средам, которые являются основой для создания компактных интегрально-оптических схем, функциональных оптических устройств и устройств получения сверхкоротких импульсов лазерного излучения. Важное место отводится волоконным лазерам, как источникам мощного оптического излучения, являющимися базовыми элементами для создания промышленных и медицинских технологий. Детально рассматриваются проблемы фотоники самоорганизующихся биоминеральных объектов и их искусственных аналогов, а также диэлектрических гетерогенных наносистем. Значительная часть курса посвящена современным методам лазерного охлаждения и управления атомами. Рассмотрены процессы образования динамических голограмм в кристаллах с фоторефракцией и перспективы их применения для создания оптических устройств обработки информации реального времени. Обсуждаются проблемы создания адаптивных волоконно-оптических СМАРТ-ГРИД измерительных сетей для мониторинга физических полей и объектов.