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Photonik 2 (Pho2)- Dozent/in
- Prof. Dr.-Ing. Bernhard Schmauss
- Angaben
- Vorlesung
2 SWS, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch, Online-Kurs! Bitte registrieren Sie sich im StudOn um weitere Informationen zu erhalten! https://www.studon.fau.de/crs143975_join.html
Zeit und Ort: Di 12:15 - 13:45, HF-Technik: SR 5.14
- Studienfächer / Studienrichtungen
- WPF CE-MA-TA-PO ab 1
WPF MT-MA-MEL ab 1
WPF EEI-BA-AET 5-6
WPF EEI-MA-AET ab 1
WPF ME-BA-MG5 5-6
WPF ME-MA-MG5 1-3
PF CE-BA-TA-PO 4
- Voraussetzungen / Organisatorisches
- Voraussetzung: Photonik 1
- Inhalt
- Aufbauend auf der Vorlesung Photonik 1 werden fortgeschrittene Verfahren der Laser-Messtechnik, komplexe Laser-Systeme sowie deren technische Anwendungen besprochen.
In einem ersten Themenkomplex werden Messverfahren für praktisch wichtige Laserkenngrößen wie z.B. Laserstrahlleistung, Polarisationszustand und Spektrum der Lichtwelle behandelt. Anschließend wird die räumliche und zeitliche Kohärenz eines Laserstrahls diskutiert. Dies ist die Grundlage für interferometrische Messverfahren zur Bestimmung von Lichtwellenlängen und hochaufgelösten optischen Spektren oder auch für mechanische Größen wie Weg und Winkelbeschleunigung. Rauschquellen in photonischen Systemen werden beschrieben und diskutiert. Wichtige Maßnahmen zur Reduktion von Rauschen in optischen Aufbauten werden vorgestellt. Optische Verstärker auf Glasfaserbasis, sog. Faserverstärker und darauf aufbauende Faserlaser werden in einem eigenen Kapitel vorgestellt. Faser-Bragg-Gitter als wichtige Bestandteile eines Faserlasers werden in Herstellung und Anwendung. U.a. in der Messtechnik diskutiert. Zeitlich dynamische Vorgänge im Laser, beschrieben durch die so genannten Ratengleichungen und deren Lösung, werden ausführlich behandelt. Begriffe wie Spiking oder Relaxationsschwingungen und Verfahren wie Mode-Locking oder Q-Switching werden besprochen. Daraus wird die Funktion und die technische Anwendung von Lasern zur Erzeugung von energiereichen Lichtimpulsen bis hin zu sogenannten Femtosekundenlasern abgeleitet. Das Themengebiet der optischen Frequenzumsetzung wird mit einem Kapitel zur linearen und nichtlinearen Optik eingeleitet. Technische Anwendungen wie optische Frequenzverdoppelung, Erzeugung von UV-Licht durch Frequenzvervielfachung werden darauf aufbauend besprochen. Ein Kapitel zum Raman-Effekt und zur stimulierten Brillouin-Streuung sowie deren Anwendung schließt den Inhalt der Vorlesung ab.
Methoden und Systeme der Vorlesung Photonik 2 werden eingesetzt z.B. für die Präzisionsmesstechnik, in der industriellen Materialbearbeitung, in der Bioanalytik, für die Medizintechnik, in Geräten der Unterhaltungselektronik oder in der optischen Nachrichtentechnik.
- Empfohlene Literatur
- Eichler, J., Eichler, H.J: Laser. Springer Verlag, Berlin 2002.
Reider, G.A.: Photonik. Springer Verlag, Berlin 1997.
Demtröder, W: Laserspektroskopie. Springer Verlag, Berlin 2000.
Engelbrecht, R: Nichtlineare Faseroptik. Springer Verlag, Berlin Heidelberg 2014.
- ECTS-Informationen:
- Title:
- Photonics 2
- Credits: 5
- Prerequisites
- Recommended: Photonics 1
- Contents
- Based on Photonics 1, laser systems and measurement techniques are discussed. In a first section, measurements of laser power, wavelength, state of polarisation as well as geometrical beam characteristics are covered. The concepts of spatial and temporal coherence leads to measurement devices for wavelength and angular acceleration based in interferometry. Electronic circuit design for photonic devices like laser diodes and photo diodes will be a further topic.
Temporally dynamic processes in the laser as derived from the rate equations will be discussed in a separate chapter. Spiking, relaxation oscillations, mode locking and Q-switching will be examined. Theory and applications of ultrashort pulsed lasers (femtosecond lasers) will be presented.
The field of optical frequency conversion is introduced by a chapter on non-linear optics. Methods and systems for second-harmonic and UV light generation or optical parametric oscillators (OPOs) are derived. The lecture closes with a chapter on stimulated RAMAN and BRILLOUIN scattering and technical applications of these effects.
- Zusätzliche Informationen
- Schlagwörter: Laser, Photonik, Messtechnik, nichtlineare Optik
Erwartete Teilnehmerzahl: 10
- Zugeordnete Lehrveranstaltungen
- UE: Photonik 2 Übung
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Dozent/in: Max Köppel, M. Sc.
Zeit und Ort: Fr 16:15 - 17:45, HF-Technik: SR 5.14
- Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
- Startsemester SS 2021:
- Photonik 2 (Pho2)
- Institution: Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik
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