Modulbeschreibung
Photonik 3
ECTS-Credits:
8
Lernziele:
Die Studierenden
- kennen die quantenmechanischen Grundlagen vom Aufbau der Materie und können diese für die Licht – Materie Wechselwirkung anwenden
- verstehen die Leitungsmechanismen in Halbleitern und kennen grundlegende optoelektronische Bauelemente
- kennen das Konzept elektromagnetischer Wellen als Transversalwellen
- verstehen das Prinzip eines Lasers und die zugrundeliegenden physikalischen Konzepte
- kennen die grundlegenden Konzepte zur Realisierung optischer Vergütungsschichten und können einfache AR-, HR- und Filtersysteme auslegen und simulieren
- haben Praxiserfahrung bei der Durchführung grundlegender Photonischer Experimente gesammelt und können technische Berichte verfassen
Kurse in diesem Modul
Wellenoptik und Lasertechnik:
- Elektromagnetische Wellen
- Polarisation
- Interferenz
- Beugung
- Diffraktive Optik
- Laserprinzip
- Laserbetrieb
- Laserresonatoren
- Lasermoden
- Gepulste Laser
- Technische Realisierung von Lasern
- Laseranwendungen
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
Licht und Materie:
- Quantenmechanik Grundlagen (Photoeffekt, Schrödingergleichung, Wellenfunktion, Elektronen im unendlichen & endlichen Kastenpotential)
- Energiezustände in Atomen, Molekülen und Festkörpern (Das Wasserstoffatom, Einelektron-, Mehrelektronatome, Periodensystem, Moleküle, Festkörper)
- Atom-Photon Wechselwirkung (Absorption, Emission, induzierte Emission)
- Festkörper und Halbleiter (Halbleitermaterialien, Leitungsmechanismen, Bandstruktur, Energie-Impulsbeziehung und effektive Masse, Ladungsträgerkonzentration)
- Wechselwirkung von Licht mit Halbleitern (Rekombinationsmechanismen, Quantenwirkungsgrad, Beispiele: Si-Photodiode, LED, …)
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
Optische Dünnschichten:
Mikrooptik:
- Refraktive und diffraktive Mikrooptiken
- Einsatzgebiete mikrooptischer Elemente
Optische Dünnschichten
- Anwendungsbereiche, Materialsysteme und Herstellverfahren$
- Viertelwellenschichten, Äquivalenzbrechungsindex
- Auslegung von AR-, HR und Filter-Schichten
- Simulation von AR-, HR und Filter-Schichten mit OpenFilters
- Projektarbeit Dünnschichtsimulation
Blockkurs mit 2 Lektionen pro Woche
Photonikpraktikum I:
- Mikroskopie
- Abbildenden Optiken
- Interferometrie
- Polarisation
- Beugung
Blockkurs mit 2 Lektionen pro Woche
Disclaimer
Diese Beschreibung ist rechtlich nicht verbindlich! Weitere Informationen finden Sie in der detaillierten Modulbeschreibung.