Modulbeschreibung
Lasertechnik
Kurzzeichen:
Unterrichtssprache:
ECTS-Credits:
Arbeitsaufwand (h):
Leitidee:
Das Wahlmodul vermittelt ausgehend von den elementaren Prozessen der Lichtentstehung alle notwendigen Grundlagen zu Aufbau und Funktion eines modernen Lasers. Darüber hinaus stehen Aspekte der technischen Realisierung von Lasern sowie die speziellen Eigenschaften von Laserlicht im Fokus. Der zweite Teil des Kurses konzentriert sich auf die vielfältigen Anwendungsfelder von Lasern in Mess- und Fertigungstechnik, in Biotechnologie und Medizin sowie der optischen Kommunikationstechnik. Darüber hinaus werden die Studierenden mit den grundlegenden Vorschriften des Laserschutzes und ihrer Anwendung vertraut gemacht.
Die Studierenden
- verstehen das Funktionsprinzip eines Lasers und die zugrundeliegenden physikalischen Konzepte sowie deren mathematische Beschreibung über Differentialgleichungen.
- kennen die besonderen Eigenschaften von Laserlicht und wissen diese nutzbringend für technische und medizinische Zwecke einzusetzen.
- kennen die Konzepte der bedeutendsten Lasertypen mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen und können die wichtigsten Schritte zu ihrer Auslegung durchführen.
- kennen zahlreiche wichtige Laseranwendungen und verstehen, wie die dafür notwendigen Systeme in ihren Grundzügen ausgelegt werden.
- kennen die grundlegenden Vorschriften des Laserschutzes und wissen diese anzuwenden.
Modulverantwortung:
Lehrpersonen:
Standort (angeboten):
Vorausgesetzte Module:
Zusätzliche Eingangskompetenzen:
Elektrotechnik & Lineare Algebra 1 und 2
Modultyp:
Bemerkungen:
Das Modul findet im Frühlingssemester hybrid statt.
Modulbewertung:
Leistungsnachweise und deren Gewichtung
Modulschlussprüfung:
Bemerkungen zur Prüfung:
Es findet eine schriftliche Modulschlussprüfung (Dauer 60 Minuten) statt.
Während der Unterrichtsphase:
Bewertungsart:
Gewichtung:
Es findet eine schriftliche Modulschlussprüfung (Gewicht 100%) statt.
Bemerkungen:
Inhalte
Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):
Die Studierenden
- verstehen das Funktionsprinzip eines Lasers und die zugrundeliegenden physikalischen Konzepte sowie deren mathematische Beschreibung über Differentialgleichungen.
- kennen die besonderen Eigenschaften von Laserlicht und wissen diese nutzbringend für technische und medizinische Zwecke einzusetzen.
- kennen die Konzepte der bedeutendsten Lasertypen mit ihren jeweiligen Vor- und Nachteilen und können die wichtigsten Schritte zu ihrer Auslegung durchführen.
- kennen zahlreiche wichtige Laseranwendungen und verstehen, wie die dafür notwendigen Systeme in ihren Grundzügen ausgelegt werden.
- kennen die grundlegenden Vorschriften des Laserschutzes und wissen diese anzuwenden.
Modul- und Lerninhalt:
Der Kurs hat zwei Schwerpunkte:
- Grundlegende Prinzipen und Eigenschaften von Lasern und Laserstrahlung
• Stimulierte Emission und Laserprinzip
• Beschreibung mittels Ratengleichungen
• Laserresonatoren und Lasermoden
• Technische Realisierung von Lasern - Ausgewählte Anwendungen
• Lasermesstechnik und Laserinterferometrie
• Laser in der Biotechnologie und Medizin
• Laser in der Kommunikationstechnik
• Laser in der Fertigungstechnik
• Laserschutz und Lasersicherheit
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Unterrichtsgespräch im Klassenverband, Übungen, Selbststudium
Lehrmittel/-materialien:
Vorlesungsunterlagen und Fachveröffentlichungen, ausserdem empfohlene Literatur:
- Rainer Dohlus: Lasertechnik, De Gruyter
- Hans Joachim Eichler, Jürgen Eichler: Laser, Springer Vieweg
- Helmut Hügel, Thomas Graf: Laser in der Fertigung, Springer Vieweg
Bemerkungen:
Die Unterrichtssprache ist deutsch, die Unterlagen sind teilweise in Englisch.