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Vorlesungs- und Modulverzeichnis nach Studiengängen >> Technische Fakultät (Tech) >> Elitestudiengänge >> Advanced Optical Technologies - Master of Science (AOT) >> Vorlesungsverzeichnis >>
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Grundlagen
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Fundamentals of Optics [FUNd/OPT(A)] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Hanieh Fattahi, Vahid Sandoghdar, Johannes Knorr
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, Schein, ECTS: 15
- Termine:
- Mo, 16:15 - 17:45, 00.152-113
Fr, 10:15 - 11:45, 00.152-113
The course will be conducted as online course. The given time slots are live sessions. In addition students watch recorded lessons.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- PF AOT-GL 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- (1) The recorded lessons by Prof. Sandoghdar can be found at
https://video.mpl.mpg.de/video/96/lecture-1-1?channelName=Sandoghdar(2) The sessions with Dr. Fattahi, which supplements, the lessons by Prof Sandoghdar start with a meeting on 20 Oct, 11.00
https://fau.zoom.us/j/66198886693 (3) The part "Advanced Molecular Spectroscopy" by Dr. Knorr will be represented by the StudOn course
https://www.studon.fau.de/crs4003971.html
The regular live sessions, start on 18 Oct, 12.00.
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Advanced Optical Communication Systems [AOC(A)] -
- Dozent/in:
- Bernhard Schmauss
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Di, 16:15 - 17:45, HF-Technik: SR 05.222
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF AOT-GL 2-3
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Please register in StudOn „LHFT - Advanced Optical Communication Systems" .
Prerequisites:
- Inhalt:
- Multiplex Techniques: electrical / optical time division multiplexing, wavelength division multiplexing
Dispersion Management: dispersion and bitrate, dispersion compensation, dispersion in WDM systems Noise and Power Management: power budget, OSNR management, OSNR calculation Management of Nonlinearities: self & cross phase modulation (SPM / XPM), four wave mixing (FWM), Raman scattering, solitons Spectral Efficiency: definition, increase of spectral efficiency Modulation Formats:intensity modulation, multilevel transmission, CS-RZ, SSB Transmission, DPSK, DQPSK, Coherent Transmission Optical Regeneration: 2R-Regeneration by nonlinearities, distributed regeneration, 3R-Regeneration
(automatisch geplant, erwartete Hörerzahl original: 25, fixe Veranstaltung: nein) - Empfohlene Literatur:
- Agrawal, G.P.: Fiber-Optic Communication Systems, John Wiley & Sons, 1997
Agrawal, G.P.: Nonlinear Fiber Optics, John Wiley & Sons, 3. Auflage, 2001.
Kaminow, I, Koch, T.: Optical Fiber Telecommunications IVA, Academic Press, 2002.
Kaminow, I, Li, T., Willner,A.: Optical Fiber Telecommunications VA, Academic Press, 2008.
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Optische Kommunikationsnetze [OptK(RZ)] -
- Dozent/in:
- Herbert Haunstein
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Fr, 16:15 - 17:45, 05.025
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF AOT-GL ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Kommunikationsnetze I (empfohlen aber nicht zwingend notwendig)
- Inhalt:
- Während im Netzanschlussbereich elektrische Übertragungsverfahren wie analoge Modems, ISDN oder DSL, sowie die Mobilfunkstandards DECT, GSM, UMTS und WiMAX eingesetzt werden, finden in der Langstreckenübertragung optische Schnittstellen nach den SDH/OTN-Standards Anwendung. Diese Standards regeln sowohl die Protokolle für die Zusammenführung verschiedener Datenströme (Multiplex), als auch die Schnittstellen für die physikalische Übertragung. Durch die stark wachsende Anzahl paketorientierter Datenverbindungen (Internet, E-mail, voice over IP (VoIP) sowie
IPTV) ist eine schnelle Zunahme der Ethernet, Gigabit-Ethernet (GigE) und 10Gigabit Ethernet-Anschlüsse zu verzeichnen. Entsprechend werden
verstärkt paketorientierte Übertragungsnetze entwickelt, die langfristig die bisherige Infrastruktur ersetzen werden. Zur Kostensenkung wird dabei eine möglichst effiziente Verbindung zwischen den verschiedenen Netzwerk-Layern angestrebt. Einen weiteren wichtigen Aspekt stellt die Dynamisierung der Netze, also die Anpassung der
Netzeigenschaften an das aktuelle Verkehrsaufkommen. Ziel der Vorlesung ist es, die Grundlagen und Trends von modernen Glasfasernetzen zu vermitteln.
1. Anforderungen an optische Netze
Anwendungen und Dienste Topologien allgemein Hierarchische Gliederung (Zugangs-, Metro-, Kernnetz) Statische und dynamische Anforderungen an optische Netze Daten Transport Protokolle (TCP, Internet-Protokoll) Dimensionierung, Verkehrstheorie, -modelle, -charakterisierung
2. Standards in der optischen Übertragungstechnik
a) Aggregationsnetze
b) Transportnetze
Synchrone Digitale Hierarchie (SDH), Synchrone Optische NETze (SONET) Optisches Transportnetz (OTN) Multi-Protocol-Label-Switching MPLS (RFC 3031), Provider Backbone Transport (PBT), Transport-MPLS (ITU-T G.8110.1/Y.1370.1)
c) Netzsteuerung
ASON (ITU-T, G.8080) GMPLS (RFC 4139)
3. Komponenten optischer Transportnetze (Weitverkehrsnetz)
Sender / Empfänger, Wellenlängen-Multiplexer, optische Verstärker, Optische Schalter, einstellbare optische Filter, Dispersionskompensation
4. Optische Netze
Einführung in die optische Übertragung, optische Schnittstellen, Einkanal- / Mehrkanalsysteme, optisches Schalten Optische Transparenz, begrenzende Effekte, Netzmonitoring
(erwartete Hörerzahl original: 20, fixe Veranstaltung: nein)
- Empfohlene Literatur:
- H. Haunstein: Hilfsblätter zur Vorlesung.
R. Rawaswami: Optical Networks - A practical perspective, Academic
Press, 1998
B. Mukherjee: Optical WDM Networks, Springer, 2006
T.S. El-Bawab: Optical switching, Springer, 2006
U. Black: Optical Networks - Third generation transport systems, Prentice Hall, 2002
P. Tomsu and Chr. Schmutzer: Next generation optical networks, Prentice Hall, 2002
I.P. Kaminow: Optical Fiber Telecommunications IV A & B, Academic Press
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Optical Technologies in Life Science [OTLS(A)] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Sebastian Schürmann, Oliver Friedrich, Maximilian Waldner
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 4 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Termine:
- Mo, 08:15 - 11:30, SR 02.028
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF AOT-GL 1-4
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Kombinierte Vorlesung & Übung im Umfang von 4 SWS.
Schriftliche Prüfung (120 min.)Empfohlene Voraussetzungen: Grundkenntnisse in den Bereichen Optik und Zellbiologie Anmeldung über StudOn erforderlich.
- Inhalt:
- Themen:
Anwendungen optischer Messmethoden im Bereich der Zellbiologie und Medizin Mikroskopie: Grundlegende Konzepte und Kontrastverfahren, Auflösungsvermögen und Grenzen, Aufbau und Komponenten von Lichtmikroskopen, Fluoreszenz-Mikroskopie Anwendungen von Fluoreszenz-Mikroskopie im Life Science Bereich, Verfahren zur Markierung biologischer Strukturen und Vorgänge in Zellen Epifluoreszenz-, Konfokal-, Multiphotonen-Mikroskopie, Konzepte und Anwendungsbeispiele Optische Endoskopie und Endomikroskopie in Forschung und Klinik Super-Resolution Mikroskopie, Konzepte und Anwendungsbeispiele für optische Bildgebung jenseits der beugungsbedingten Auflösungsgrenze
Lernziele und Kompetenzen: Die Studierenden
können verschiedene technische Ansätze im Hinblick auf wissenschaftlich Fragestellungen vergleichen und bewerten
können Vor- und Nachteile verschiedener Technologien, sowie konzeptionelle und praktische Limitationen einschätzen und bei der Analyse wissenschaftlicher Ansätze und Ergebnisse berücksichtigen
können selbstständig vertiefende Informationen zu technischen Lösungen, Materialien und Methoden im Bereich der Mikroskopie und Spektroskopie sammeln, strukturieren, und für die zielgerichtete Planung wissenschaftlicher Experimente auswählen
können wissenschaftliche Fragestellungen und technische Ansätze in Kleingruppen kritisch diskutieren und gemeinschaftlich Ansätze zur Beantwortung von Forschungsfragen mit Hilfe optischer Technologien entwickeln
(automatisch geplant, erwartete Hörerzahl original: 40, fixe Veranstaltung: nein)
- Empfohlene Literatur:
- Michael W. Davidson et al: Microscopy Primer, http://micro.magnet.fsu.edu, umfassendes Online-Lehrwerk über grundlegende Mikroskopieverfahren und neueste technische Entwicklungen
Bruce Alberts: Molecular Biology of the Cell, 4th Edition, New York, Garland Science Publisher. Standardlehrwerk für die Zellbiologie. Ulrich Kubitschek: Fluorescence Microscopy: from Principles to Biological Applications, Wiley-VCH Verlag. Douglas Chandler & Robert Roberson: Bioimaging: Current Concepts in Light and Electron Microscopy, Jones and Bartlett Publishers.
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Waveguides, optical fibres and photonic crystal fibres [OMS/WAV(A)] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Nicolas Joly, Bernhard Schmauss
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 4 SWS, ECTS: 5
- Termine:
- Mo, 12:15 - 13:45, 0.154-115
Di, 10:15 - 11:45, 00.152-113
The course will be conducted as online course (with a mix of live and recorded lessons). For more details and registration please go to https://www.studon.fau.de/crs3262147_join.html
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF AOT-GL 3
- Inhalt:
- The goal of this lecture is to give basics knowledge of optical waveguides and their applications. This will cover the following topics:
Guidance mechanism (geometric and EM approaches) Photonic crystal fibres (solid-core, hollow-core, bandgap and anti-resonance fibres) Nonlinear optics effect in optical fibres Applications
(automatisch geplant, erwartete Hörerzahl original: 20, fixe Veranstaltung: nein)
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Arduino hard- and software for lab applications and beyond [NW] -
- Dozent/in:
- Max Gmelch
- Angaben:
- Praktikum, 5 SWS, ECTS: 2,5
- Termine:
- Blockveranstaltung 4.10.2022-14.10.2022 Mo-Fr, 9:00 - 17:30, EP 00.572/00.573
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF AOT-GL ab 1
- Voraussetzungen / Organisatorisches:
- Course registration: https://www.studon.fau.de/crs4576321.html
- Inhalt:
- Nowadays, microcontrollers are the centerpieces of electronics in almost any device, including washing machines, vending machines, several parts of any car and, increasingly, in smart home applications. With processor, memory and peripherals in one chip, they represent a full-fledged computer in miniature, and some of them can be bought for just a few cents.
This is why these controllers are very relevant for scientists as well. Specially in research laboratories, individual and quick solutions for controlling mechanics and devices for data logging are highly desired.
A very suitable introduction to working with microcontrollers is the Arduino platform. With standardized hardware boards and its own development environment based on the programming language C, the main focus of Arduino is on the rapid realization of new and individual projects. Numerous code libraries and compatible hardware extensions such as WIFI boards, SD card slots, various sensors, mp3 modules and much more enable complex projects even for beginners. The scope of the two-week course “Arduino hard- and software for lab applications and beyond” reaches from the understanding of basic hardware components and electronics to the implementation of a multitude of libraries and modules. In addition to theoretical lectures, each group of two to three students will work on hard- and software every day. In the last few days of the course, the students apply their knowledge in an own project of their choice. Thereby, first ideas to lab automation can be implemented. Table of contents (preliminary)
Basics of electronics What is a microcontroller Arduino platform Setup, first steps Simple examples Arduino Uno Basic hardware connections Serial communication Software: using libraries Hardware: shields, modules, sensors Further Arduino boards NodeMCU and ESP8266: WIFI for Arduino Testing without hardware: simulators Individual projects with Arduino
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Advanced Semiconductor Technologies - Photovoltaic Systems for Power Generation - Design Implementation and Characterization [AST-PVS-Design(A)] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Christoph J. Brabec, Jens Hauch
- Angaben:
- Vorlesung mit Übung, 2 SWS, benoteter Schein, ECTS: 3, nur Fachstudium, In Ausnahmefällen als ZOOM- Meeting. Anmeldung im StudOn wird empfohlen / In exceptional cases as a ZOOM meeting. Registration in StudOn is recommended. Allgemeine Vorbesprechung zum Studium am MEET am 18.10.21 um 9 Uhr, ZOOM: https://fau.zoom.us/j/66397932198?pwd=TCt5Unlack5BVTFUckpUelBQeDgyUT09 Meeting-ID: 663 9793 2198 Kenncode: 022307
- Termine:
- Di, 08:15 - 09:45, 3.71
Wenn online, dann Videos im StudOn / If ZOOM meeting, then videos in StudOn, Preliminary meeting: 18.10.2021, 9:00 - 10:00, Zoom meeting
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF AOT-GL ab 1
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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