Photonik 1 (Pho1)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Photonics 1)
(Prüfungsordnungsmodul: Photonik 1)

Lehrveranstaltungen:

• • Photonik 1
    (Vorlesung, 2 SWS, Bernhard Schmauss, Mo, 14:15 - 15:45, HF-Technik: SR 5.14; Online-Angebot. Details Absatz *Voraussetzungen / Organisatorisches*)
  • Photonik 1 Übung
    (Übung, 2 SWS, Max Köppel, Mi, 10:15 - 11:45, HF-Technik: SR 5.14; Online-Angebot. Details Absatz *Voraussetzungen / Organisatorisches*)

Empfohlene Voraussetzungen:

Empfohlen werden Kenntnisse im Bereich:

• Experimentalphysik, Optik

• Elektromagnetische Felder

• Grundlagen der Elektrotechnik

Inhalt:

Es werden umfassend die technischen und physikalischen Grundlagen des Lasers behandelt. Der Laser als optische Strahlquelle stellt eines der wichtigsten Systeme im Bereich der optischen Technologien dar. Ausgehend vom Helium-Neon-Laser als Beispielsystem werden die einzelnen Elemente wie aktives Medium und Resonatoren eines Lasers sowie die ablaufenden physikalischen Vorgänge eingehend behandelt. Es folgt die Beschreibung von Laserstrahlen und ihrer Ausbreitung als Gauß-Strahlen sowie Methoden zur Beurteilung der Strahlqualität. Eine Übersicht über verschiedene Lasertypen wie Gaslaser, Festkörperlaser und Halbleiterlaser bietet einen Einblick in deren charakteristische Eigenschaften und Anwendungen. Vervollständigt wird die Vorlesung durch die grundlegende Beschreibung von Lichtwellenleitern, Faserverstärkern und halbleiterbasierten optoelektronischen Bauelementen wie Leuchtdioden und Photodioden.

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• können Grundlagen der Physik des Lasers darlegen.

• verstehen Eigenschaften und Beschreibungsmethoden von laseraktiven Medien, der stimulierte Strahlungsübergänge, der Ratengleichungen, von optischen Resonatoren und von Gauß-Strahlen.

• können verschiedene Lasertypen aus dem Bereichen Gaslaser, Festkörperlaser und Halbleiterlaser erklären und vergleichen.

• können grundlegende Eigenschaften von Lichtwellenleiter und Lichtwellenleiterbauelementen erklären und skizzieren.

• verstehen Aufbau und Funktionsweise ausgewählter optoelektronischer Bauelemente.

• können grundlegende Fragestellung der Lasertechnik eigenständig bearbeiten, um Laserstrahlquellen weiterzuentwickeln und Lasertechnik und Photonik in einer Vielzahl von Anwendungen in Bereichen wie Medizintechnik, Messtechnik, Übertragungstechnik, Materialbearbeitung oder Umwelttechnik einzusetzen.
  

Literatur:

Eichler, J., Eichler, H.J: Laser. 7. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2010.
Reider, G.A.: Photonik. 3. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2012.
Bergmann, Schäfer: Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd.3: Optik. DeGruyter 2004.
Saleh, B., Teich, M.C.: Grundlagen der Photonik. 2. Auflage, Wiley-VCH 2008.
Träger, F. (Editor): Springer Handbook of Lasers and Optics, 2. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2012.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Berufspädagogik Technik (Master of Education) | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule Fachwissenschaft | Photonik 1)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Photonik 1 (Prüfungsnummer: 23901)

(englischer Titel: Photonics 1)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5.0 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: SS 2021, 2. Wdh.: WS 2021/2022

1. Prüfer:

Bernhard Schmauss

Termin: 30.03.2021, 08:00 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 07.10.2021, 11:00 Uhr, Ort: H 10 TechF
Termin: 12.04.2022, 12:00 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 06.10.2022