Modulbeschreibung
Photonik 4
Kürzel:
Durchführungszeitraum:
ECTS-Credits:
Arbeitsaufwand (h):
Lernziele:
Die Studierenden
- verstehen die Grundlagen der Lichtführung in dielektrischen Wellenleitern.
- kennen den Aufbau und die Funktion von Glasfasern sowie mikrotechnisch gefertigte integriert-optische Wellenleiter.
- können Loss Budgets und Dispersionsverhalten in Wellenleitern berechnen.
- kennen die Anwendungen von Wellenleitern in der Sensorik und in der optischen Telekommunikation.
- kennen den Aufbau und die Funktionsweise ausgewählter optischer Messsysteme.
- können die Grundprinzipien ausgewählter optischer Messverfahren erklären.
- können optische Messsysteme für definierte Messaufgaben zweckmässig auswählen und können ihre Einsatzgrenzen beurteilen.
- können ausgewählte optische Messgeräte anwenden.
- können Methoden zur Qualifizierung optischer Bauelemente anwenden.
- kennen die grundlegende Methodik zur Berechnung von zufälligen und systematischen Messabweichungen mittels statistischer Methoden und Regressionsverfahren.
- können selbstständig praktische Arbeiten an photonischen und mikrotechnischen Fragestellungen im Labor durchführen.
- können Messergebnisse nachvollziehbar protokollieren, Daten auswerten und Messunsicherheiten berechnen.
- können Messergebnisse bewerten und daraus sinnvolle Schlussfolgerungen ziehen.
- sind mit dem Führen eines Laborjournals vertraut und können einen technischen Bericht verfassen.
Verantwortliche Person:
Telefon/EMail:
Standort (angeboten):
Vorausgesetzte Module:
Modultyp:
ECTS-Credits pro Kategorie
Modulbewertung
Bewertungsart:
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Mündliche Prüfung, 40 Minuten
Bemerkungen zur Prüfung:
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in drei Teilen statt.
Die Kurse Fasern und Wellenleitern, Messtechnik und Photonikpraktikum bilden je einen Teil der Modulschlussprüfung.
Die Prüfung im Kurs Fasern und Wellenleiter ist schriftlich und dauert 60Minuten. Die beiden Prüfungen in den Kursen Messtechnik sowie Photonikpraktikum II ist mündlich und dauert je 20 Minuten.
Während des Semesters:
Während der Unterrichtsphase werden im Kurs Photonikpraktikum II, Praktikumsprotokolle bewertet.
Bewertungsart:
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Photonikpraktikum II, Praktikumsprotokolle (Gewicht 25%) bewertet bewertet.
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in drei Teilen statt.
Die Kurse Fasern und Wellenleitern (Gewicht 25%), Messtechnik (Gewicht 25%) und Photonikpraktikum II (Gewicht 25%) bilden je einen Teil der Modulschlussprüfung.
Bemerkungen:
Teilbewertung:
Kurse in diesem Modul
Fasern und Wellenleitern
Kürzel:
Arbeitsaufwand (h):
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- verstehen die Grundlagen der Lichtführung in dielektrischen Wellenleitern.
- kennen den Aufbau und die Funktion von Glasfasern sowie mikrotechnisch gefertigte integriert-optische Wellenleiter.
- können Loss Budgets und Dispersionsverhalten in Wellenleitern berechnen.
- kennen die Anwendungen von Wellenleitern in der Sensorik und in der optischen Telekommunikation.
Plan und Lerninhalt:
- Moden im Schichtwellenleiter, V-Parameter, Prismenkopplung
- Fasertypen und Herstellverfahren
- Bauformen und Herstellverfahren von IO-Wellenleitern
- Wellenleiterdämpfung und Dispersion
- Wellenleiter in Sensorik und optischer Telekommunikation
Ansprechspersonen:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Modulschlussprüfung
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, Selbststudium
Bibliographie:
Vorlesungsskript, J. Jahns: Photonik: Grundlagen, Komponenten und Systeme
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Bemerkungen:
Die Unterrichtsprache ist Deutsch, die Unterrichtsunterlagen sind zum Teil auf Englisch.
Messtechnik
Kürzel:
Arbeitsaufwand (h):
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen den Aufbau und die Funktionsweise ausgewählter optischer Messsysteme.
- können die Grundprinzipien ausgewählter optischer Messverfahren erklären.
- können optische Messsysteme für definierte Messaufgaben zweckmässig auswählen und können ihre Einsatzgrenzen beurteilen.
- können ausgewählte optische Messgeräte anwenden.
- können Methoden zur Qualifizierung optischer Bauelemente anwenden.
Plan und Lerninhalt:
- Chromatische Weisslichtsensoren
- Fokusvariationsverfahren
- Weisslichtinterferometer
- Streulichtverfahren
- Autofokussensoren
- Lichtschnittverfahren und Lasertriangulation
- Streifenprojektionssysteme
- Fotogrammetrie
- Speckleverfahren
- Laserinterferometer und Laserscanner
- Laser-Mikroskopie (Konfokal, STED, Raman, opt. Pinzette)
- Lasertracker und Lasertracer
- Verifikation geometrischer Eigenschaften von optischen und anderen Bauteilen
Ansprechspersonen:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Modulschlussprüfung
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, Labordemonstrationen, Selbststudium
Bibliographie:
Diverse Fachliteratur, Präsentationsunterlagen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Bemerkungen:
Die Unterrichtsprache ist Deutsch, die Unterrichtsunterlagen sind zum Teil auf Englisch.
Photonikpraktikum II
Kürzel:
Arbeitsaufwand (h):
Semester:
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen die grundlegende Methodik zur Berechnung von zufälligen und systematischen Messabweichungen mittels statistischer Methoden und Regressionsverfahren.
- können selbstständig praktische Arbeiten an photonischen und mikrotechnischen Fragestellungen im Labor durchführen.
- können Messergebnisse nachvollziehbar protokollieren, Daten auswerten und Messunsicherheiten berechnen.
- können Messergebnisse bewerten und daraus sinnvolle Schlussfolgerungen ziehen.
- sind mit dem Führen eines Laborjournals vertraut und können einen technischen Bericht verfassen.
Plan und Lerninhalt:
Praktika aus dem Bereich der Messtechnik wie z.B.
- Bestimmung dimensioneller und geometrischer Merkmale
- Chromatische und interferometrische Messverfahren
- Streifenprojektion und Fotogrammetrie
Praktika aus dem Bereich Dünnschichten / Wellenleiter wie z.B.
- Charakterisierung dünner Schichten: Reflexion, Transmission, Brechungsindex, Dicke, Single-/Multilayer
- Faseroptik: NA, Dämpfung, Handling
Praktika aus dem Bereich Licht- und Lasertechnik wie z.B.
- Charakterisierung unterschiedlicher Lichtquellen
- Aufbau eines Lasers: Pumpe, Resonator, SHG
- Photoeffekt
Praktika aus dem Bereich Bildverarbeitung wie z.B.
- Bildaufnahmetechnik
- Objekt- und Lageerkennung
- Objektklassifikation (klassisch vs. Maschinelles Lernen)
Ansprechspersonen:
Unterrichtssprache:
Leistungsnachweis:
Praktikaprotokolle und Modulschlussprüfung
Lehr- und Lernmethoden:
Praktikum
Bibliographie:
Praktikumsbeschreibungen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Bemerkungen:
Die Unterrichtsprache ist Deutsch, die Unterrichtsunterlagen sind zum Teil auf Englisch.