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

Lehrveranstaltungen:

• • Photonik 1
    (Vorlesung, 2 SWS, Bernhard Schmauß, Do, 12:30 - 14:00, H16; Achtung: 1. Termin Mi. 16.10. 8:30-10:00 H6 Vorlesung statt Übung!)
  • Photonik 1 Übung
    (Übung, 2 SWS, Rainer Engelbrecht, Mi, 8:30 - 10:00, H5; In der ersten Vorlesungswoche Vorlesung statt Übung!)

Inhalt:

Die Vorlesung behandelt umfassend die technischen und physikalischen Grundlagen des Lasers. 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 eines Lasers sowie die ablaufenden physikalischen Vorgänge eingehend behandelt. Es folgt die Beschreibung von Laserstrahlen und ihrer Ausbreitung als Gauß-Strahlen. 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 opto-elektronischen Bauelementen. Ein Kapitel zur Erzeugung von gepulster Laserstrahlung schließt die Vorlesung ab.

Lernziele und Kompetenzen:

• Erlangung grundlegender Kenntnisse der Physik des Lasers

• Vertieftes Verständnis in den Bereichen aktives Medium, Stimulierte Strahlungsübergänge, Ratengleichungen, Optische Resonatoren und Gauß-Strahlen

• Überblick über verschiedene Lasertypen aus dem Bereichen Gaslaser, Festkörperlaser und Halbleiterlaser

• Grundlegende Kenntnisse in den Bereichen Lichtwellenleiter und Lichtwellenleiterbauelemente

• Verständnis von Aufbau und Funktionsweise ausgewählter optoelektronischer Bauelemente

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

Literatur:

Träger, F. (Editor): Springer Handbook of Lasers and Optics, Springer Verlag, Berlin 2007.
Eichler, J., Eichler, H.J: Laser. Springer Verlag, Berlin 2002.
Reider, G.A.: Photonik. Springer Verlag, Berlin 1997.
Bergmann, Schäfer: Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd.3: Optik. DeGruyter 1993.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Berufspädagogik Technik (Master of Education)
   (Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Wahlpflichtmodule Fachwissenschaft | Photonik 1)
2. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2010 | Bachelorprüfung | Technisches Anwendungsfach (TAF) | NF Computational Optics | Photonik I)
3. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Photonik 1)
4. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen (Wahlpflichtmodule) | Studienrichtung Allgemeine Elektrotechnik | Kernmodule Allgemeine Elektrotechnik | Photonik I)
5. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Studienrichtungen | Studienrichtung Allgemeine Elektrotechnik | Kernmodule (Pflichtmodule) Allgemeine Elektrotechnik | Photonik I)
6. Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science): 1-4. Semester
   (Po-Vers. 2010 | Studienrichtung Allgemeine Elektrotechnik | Kernmodule Allgemeine Elektrotechnik | Photonik I)
7. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2007 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Photonik 1)
8. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Photonik 1)
9. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule | 5 Radar-, Funk- und Photoniksysteme)
10. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtmodule | Katalog | Photonik 1)
11. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Hochfrequenztechnik und Photonik | Photonik 1)
12. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2012 | Masterprüfung | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 5 Radar-, Funk- und Photoniksysteme)
13. Medizintechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009 | Modulgruppen B5 und B8.1 - Kompetenzfeld Bildgebende Verfahren | Modulgruppe B8.1 - Vertiefungsmodule ET/INF | Photonik I)
14. Medizintechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009 | Modulgruppen B6 und B8.2 - Kompetenzfeld Gerätetechnik | Modulgruppe B8.2 - Vertiefungsmodule MB/WW/CBI | Photonik I)
15. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2011 | Modulgruppen M2 - M8 | Fachrichtung "Medizinelektronik" | M4 Kernfächer der Medizintechnik I | Photonik 1)
16. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | Studienrichtung Medizinelektronik | M3 Medizintechnische Kernmodule (MEL))

Studien-/Prüfungsleistungen:

Photonik 1 Klausur (Prüfungsnummer: 23901)

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

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2013/2014, 1. Wdh.: SS 2014, 2. Wdh.: WS 2014/2015

1. Prüfer:

Bernhard Schmauß

Termin: 01.04.2014, 13:30 Uhr, Ort: H 11
Termin: 29.09.2014, 17:30 Uhr, Ort: H 9 TechF
Termin: 02.04.2015, 14:00 Uhr, Ort: Audimax ER
Termin: 06.10.2015, 14:00 Uhr, Ort: K 1 TechF