Modulbeschreibung

Die Studierenden

• kennen die Grundlagen der direkten Lichtintensitätsmodulation (IM/DD), können einfache Modulatoren/Demodulatoren entwerfen und einfache Kommunikationsstrecken dimensionieren.
• verstehen die mit der IM/DD Modulationsverfahren verbundenen Problematiken und können einfache entgegenwirkende Schaltungen entwerfen.
• verstehen das Konzept von Subcarrier Modulationen (SCM).
• kennen die wichtigsten in der Lichtkommunikation angewandten analogen und digitalen Modulationsverfahren für SCM Anwendungen.
• kennen die wichtigsten in der Lichtkommunikation angewandten Multiplexverfahren und können das Funktionsprinzip erläutern und erklären.
• kennen die Grundlagen der direkten Phasen-, Polarisations- und Intensitätsmodulation.
• verstehen die Grundlagen der Lichtführung in dielektrischen Wellenleitern, können die Entstehung von Wellenleitermoden erklären und können die wichtigsten Wellenleiterparameter berechnen.
• kennen Herstellverfahren von Glasfasern, kennt Verlustmechanismen und Dispersionsmechanismen in optischen Wellenleitern und können einfache Lossbudgets aufstellen.
• kennen ausgewählte Anwendungen aus dem Bereich der Telekommunikation, Sensorik und Beleuchtungstechnik.
• kennen das Portfolio an mikrooptischen Elementen (DOEs / ROEs), können deren Einsatzmöglichkeiten beurteilen und in die Auslegung photonischer Systeme einbeziehen.
• kennen die wichtigsten Technologien des Second-Order-Packagings optoelektronischer Komponenten und deren Herausforderungen - Speziell:  „Packagingaspekte von HL-Laserdioden".
• kennen den Aufbau grundlegender optischer Messysteme (abbildende Systeme, Mikroskope, Triangulation, Interferenzverfahren).
• können die Grundprinzipien wichtiger optischer Messverfahren erklären.
• können optische Messsysteme für definierte Messaufgaben zweckmässig auswählen.
• können ausgewählte optische Messgeräte anwenden.
• kennen Methoden zur Qualifizierung optischer Bauelemente.
• kennent den gesamten Prozessablauf bei der Bildverarbeitung: Beleuchtung, Detektion (Bildaufnahme), Signalverarbeitung, Segmentierung, Objekterkennung, Klassifikation.
• können Bildverarbeitungssysteme für unterschiedliche Anwendungen konzipieren und aufbauen.
• können Automatisierungsprozesse mit optischen Komponenten konzipieren und aufbauen und optische Sensoren in ein Produktionsumfeld integrieren.
• kennen typische Anwendungsfelder der industriellen Bildverarbeitung.
• verfügen über praktische Erfahrung bei der Charakterisierung von optischen Dünnschichten.
• verfügen über praktische Erfahrung beim Aufbau und der Charakterisierung eines Lasers.
• haben verschiedene optische Messgeräte für die Geometrieerfassung von Bauteilen eingesetzt und verfügen über Erfahrung beim Einsatz unterschiedlicher Mikroskopieverfahren.
• haben praktische Erfahrungen im Bereich der Bildverarbeitung gesammelt, können unterschiedliche Konzepte im Bereich der Bildaquisition anwenden und Automatisierungsaufgaben lösen.
• sind mit dem Führen eines Laborjournals vertraut und können einen technischen Bericht verfassen.
   

Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Waveguides & MicroOptics eine Prüfung geschrieben.

Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Waveguides & MicroOptics eine Prüfung (Gewicht 20%) geschrieben.

Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in vier Teilen statt. Die Kurse Kommunikationsverfahren für optische Übertragungssysteme (Gewicht 20%), Optische Messtechnik (Gewicht 20%), Bildverarbeitung (Gewicht 20%) sowie Photonikpraktikum II (Gewicht 20%) bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.

Die Studierenden

• verstehen die Grundlagen der Lichtführung in dielektrischen Wellenleitern, können die Entstehung von Wellenleitermoden erklären und können die wichtigsten Wellenleiterparameter berechnen.
• kennen Herstellverfahren von Glasfasern, kennen Verlustmechanismen und Dispersionsmechanismen in optischen Wellenleitern und können einfache Lossbudgets aufstellen.
• kennen ausgewählte Anwendungen aus dem Bereich der Telekommunikation, Sensorik und Beleuchtungstechnik.
• kennen das Portfolio an mikrooptischen Elementen (DOEs / ROEs), können deren Einsatzmöglichkeiten beurteilen und in die Auslegung photonischer Systeme einbeziehen.
• kennen wichtige Packagingaspekte optoelektronischer Komponenten - Speziell: „Pigtailing von HL-Laserdioden".

Lichtführung in planaren Wellenleitern:

• Moden & Feldverteilungen im Schichtwellenleiter
• Lichtkopplung in Wellenleitern

Glasfasern:

• Faserkonzept / Stufenindexfasern / Gradientenindexfasern
• Fasermoden / V-Parameter / Modenzahl…
• Singlemodefasern / Multimodefasern / PM-Fasern
• Glasfaserherstellung incl. POF (polymer optical fibers)
• Stecker und Spleissverbinder

Dämpfung und Dispersion
Anwendungen von Glasfasern:

• optisch Telekom
• Fasersensorik
• Faserbündel und Bildleiter

Mikrooptik:

• miniaturisierte optische Elemente: ROEs und DOEs
• Einsatzgebiete mikrooptischer Elemente

Miniprojekt: Pigtailing von LD
 

Vorlesung, Übungen, Studentenvorträge

J. Jahns: Photonik: Grundlagen, Komponenten und Systeme