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Photonik und Optik (PO)
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Photonik 2 [Pho2] -
- Dozent/in:
- Bernhard Schmauss
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5, nur Fachstudium, Online-Kurs! Bitte registrieren Sie sich im StudOn um weitere Informationen zu erhalten! https://www.studon.fau.de/crs143975_join.html
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, HF-Technik: SR 5.14
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- 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.
- Schlagwörter:
- Laser, Photonik, Messtechnik, nichtlineare Optik
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