Modulbeschreibung

Die Studierenden

• können die Materialeigenschaften von Festkörpern korrekt beschreiben.
• kennen die wesentlichen Aktorprinzipien der MST.
• können MEMS-Aktoren auslegen.
• können ein mikrosystemtechnisches Projekt korrekt und selbständig vom Anfang bis zum Ende abwickeln.
• können wesentlichen Prozessschritte im Reinraum selbst durchführen.
• können Prozesszusammenhänge erkennen.
• können systematisch MEMS entwerfen.

• kennen die wichtigsten Materialien und biologischen Moleküle, sowie die
  grundlegenden Analyse- und Messverfahren in den Life Science.
• verstehen anhand ausgewählter Beispiele, wie Analyse- und Messsysteme
  mikrotechnisch (als MEMS) umgesetzt und in den Life Science angewendet werden.
• kennen einfache Lab-on-Chip Konzepte mit Mikrofluidik-Komponenten und Sensoren selbst entwerfen.
• können die in den Modulen Mikrotechnik I bis Mikrotechnik III gelernten Technologien im Gebiet der Life
  Science anwenden.
• verstehen, welche entscheidende Rolle „Oberflächen und Grenzflächen“ in den Life
  Science und der Medizintechnik spielen.
• verstehen, welche entscheidende Rolle „Oberflächen und Grenzflächen“ in den Life Science spielen.

• verstehen die Grundlagen der Lichtführung in dielektrischen Wellenleitern, können die Entstehung von Wellenleitermoden erklären und die wichtigsten Wellenleiterparameter berechnen.
• kennen mikrotechnische Verfahren zur Herstellung integriert-optischer Wellenleiter, sowie die wichtigsten Grundbausteine integriert optischer Schaltungen.
• kennen integriert optische Bauelemente für Anwendungen in der Sensorik und für den Einsatz im Bereich der optischen Telekommunikation.
• kennen Design und Funktion grundlegender mikrooptischer Komponenten sowie die dazu notwendigen mikrotechnischen Fertigungstechnologien.
• kennen die grundlegenden Konzepte zur Realisierung optischer Vergütungsschichten und können einfache AR-, HR- und Filtersysteme auslegen.
• kennen die relevanten Beschichtungsverfahren und können deren Einfluss auf die Schichteigenschaften beurteilen.
• kennen die verschiedenen Kenngrössen sowie Schadens-mechanismen und können Brechzahl, Schichtdicken und Spektralcharakteristik von Beschichtungen messen.

• verstehen die Grundlagen der Lichtführung in dielektrischen Wellenleitern, können die Entstehung von Wellenleitermoden erklären und die wichtigsten Wellenleiterparameter berechnen.
• kennen mikrotechnische Verfahren zur Herstellung integriert-optischer Wellenleiter, sowie die wichtigsten Grundbausteine integriert optischer Schaltungen.
• kennen integriert optische Bauelemente für Anwendungen in der Sensorik und für den Einsatz im Bereich der optischen Telekommunikation.
• kennen Design und Funktion grundlegender mikrooptischer Komponenten sowie die dazu notwendigen mikrotechnischen Fertigungstechnologien.
• kennen die grundlegenden Konzepte zur Realisierung optischer Vergütungsschichten und können einfache AR-, HR- und Filtersysteme auslegen.
• kennen die relevanten Beschichtungsverfahren und können deren Einfluss auf die Schichteigenschaften beurteilen.
• kennen die verschiedenen Kenngrössen sowie Schadens-mechanismen und können Brechzahl, Schichtdicken und Spektralcharakteristik von Beschichtungen messen.

Während der Unterrichtsphase wird im Kurs MEMS-Aktoren ein Praktikum mittels Bericht bewertet. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Sensorelektronik eine Projektarbeit mit einer Präsentation bewertet.

Während der Unterrichtsphase wird im Kurs MEMS-Aktoren ein Praktikum mittels Bericht (Gewicht 12%) bewertet. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Sensorelektronik eine Projektarbeit mit einer Präsentation (Gewicht 8%)  bewertet.

Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in vier Teilen statt. Die Kurse Mikrotechnik für die Optik (Gewicht 33%), MEMS-Aktoren (Gewicht 22%), MEMS für Life Science (Gewicht 17%) sowie Sensorelektronik (Gewicht 8%) bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.

Die Studierenden

• verstehen die Grundlagen der Lichtführung in dielektrischen Wellenleitern, können die Entstehung von Wellenleitermoden erklären und die wichtigsten Wellenleiterparameter berechnen.
• kennen mikrotechnische Verfahren zur Herstellung integriert-optischer Wellenleiter, sowie die wichtigsten Grundbausteine integriert optischer Schaltungen.
• kennen integriert optische Bauelemente für Anwendungen in der Sensorik und für den Einsatz im Bereich der optischen Telekommunikation.
• kennen Design und Funktion grundlegender mikrooptischer Komponenten sowie die dazu notwendigen mikrotechnischen Fertigungstechnologien.
• kennen die grundlegenden Konzepte zur Realisierung optischer Vergütungsschichten und können einfache AR-, HR- und Filtersysteme auslegen.
• kennen die relevanten Beschichtungsverfahren und können deren Einfluss auf die Schichteigenschaften beurteilen.
• kennen die verschiedenen Kenngrössen sowie Schadens-mechanismen und können Brechzahl, Schichtdicken und Spektralcharakteristik von Beschichtungen messen.

Integriert-optische (IO) Wellenleiter:

• Moden & Feldverteilungen im Schichtwellenleiter
• Moden in 3D Wellenleitern, V-Parameter, Prismenkopplung
• Fasertypen und Herstellverfahren
• Bauformen und Herstellverfahren von IO-Wellenleitern
• Grundkomponenten integriert-optischer Schaltungen
• Intrinsische und extrinsische Wellenleiterdämpfung
• Anwendung integrierter Wellenleiter in der Sensorik sowie im Bereich der optischen Telekommunikation

Mikrooptik:

• Funktion refraktiver Mikrooptiken und deren Herstellverfahren
• Funktion diffraktiver Mikrooptiken und deren Herstellverfahren
• Einsatzgebiete mikrooptischer Elemente

Packagingaspekte für mikro- und integriert optische Elemente:

• Wellenleiter-Faser-Kopplung (aktives/passives Alignment; Wellenleiter-Faser-Stecker)
• Pigtailing von Laserdioden (Mikrolinsen, getaperte Wellenleiter)

Optische Dünnschichttechnologie

• Anwendungsbereiche und Materialsysteme
• Grundkonzepte optischer Multilayer (Viertelwellenschichten, Äquivalenzbrechungsindex, AR-, HR, Filter-Schichten)
• Schichtherstellung (PVD, CVD & ALD Verfahren für die optische Dünnschichttechnologie)
• Schadensmechanismen in optischen Schichten
• Charakterisierungsverfahren (Reflektometrie sowie Spektrale Transmissions-, Reflektions- und Absorptionsmessung)
• Anwendungsbeispiele: XUV & EUV-Spiegel für die Lithographie und Beschichtungsanwendungen für MOEMS

Vorlesung, Übungen, Simulationsübungen, Studentenvorträge

Skript;
J. Jahns: Photonik: Grundlagen, Komponenten und Systeme
MacLeod, Thin Film Optical Filters
Software: OpenFilters