pb259 Moderne Optik und Photonik (Complete module description)

Experimentalphysik I bis V

Vermittlung von vertieften Kenntnissen im Bereich der Photonik und Vorbereitung auf eine Bachelor-Arbeit in diesem Gebiet. Erwerb von Fertigkeiten zur selbständigen Vertiefung von Wissen im Bereich Photonik sowie zur Konzeption fortgeschrittener Experimente zur Klärung physikalischer Fragestellungen. Erwerb von Kompetenzen zur wissenschaftlichen Analyse komplexer Sachverhalte und zur selbstständigen Einordnung neuer Forschungsergebnisse sowie zur gesellschaftspolitischen Einordnung der Konsequenzen von physikalischer Forschung.

o Licht und Materie (Grundlagen der Elektrodynamik, Maxwell Gleichungen, Materie Gleichungen) o Fourier Repräsentationen (Summen & Integrale, Lineare Sys-teme, Faltung) o Optische Medien (Dispersion, Absorption, Pulspropagation, Dis-persive Beiträge) o Ebene Wellen an Grenzflächen (Fresnelgleichungen, Reflexion, Brechung, Evaneszente Wellen) o Spiegel und Strahlteiler (Matrixformalismus, Strahlteiler, Resonatoren, Interferometer) o Geometrische Optik (paraxiale Strahlenoptik, ABCD Matrizen, Resonatortypen, Abbildungssysteme) o Wellenoptik (paraxiale Wellenoptik, Gauß’sche Strahlen, Skalare Beugungstheorie, Fresnel- und Fraunhofer Beugung) o Kohärenz (Korrelationsfunktion, Kohärenzinterferometrie) o Photonenoptik (Eigenschaften einzelner Photonen, Statistik von Photonenflüssen) o Polarisationsoptik (Polarisationszustände, Jones und Stokes Formalismus, anisotrope Materialien) o Fourier Optik (Holographie, Bildverarbeitung im reziproken Raum, Tomographie) o Photonische Kristalle (Schichtmedien, 2- und 3-dimensionale Kristalle, Blochmoden, Dispersion) o Wellenleiteroptik (Moden, Dispersionsrelation, Feldverteilungen) o Faseroptik (Stufen und Gradientenindexfasern, Dispersion und Dämpfung)

1. B. E. A. Saleh, M. C. Teich: Grundlagen der Photonik. Wiley-VCH, Weinheim, BIS 2. R. Menzel: Photonics. Springer, Berlin, BIS 3. D. Meschede: Optics, Light and Lasers. Wiley-VCH, Weinheim, BIS 4. G. A. Reider: Photonik. Springer, Berlin, BIS 5. H. Fouckhardt: Photonik. Teubner, Stuttgart, BIS