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Modul 64.1 : Optische Technologien

2. Lehrveranstaltungen des Moduls: Vorlesung ( 4 SWS ), Übung, Praktikum, Seminar ( 2 SWS )

3. Modulverantwortliche(r): Verantwortlich sind die Lehrenden, Professor(inn)en und Dozent(inn)en der Experimental-Physik, im Wechsel. 

4. Lehrinhalte:

Optische Technologien sind allumfassende und für die Forschung und Entwicklung notwendige Schrittmachertechnologien z.B. Digitalphotographie, Scanner, optische Speicher, optische Biochip-Lesegeräte, berührungslose Messtechnik, Laser für Materialbearbeitung und Mikrostrukturierung und Mikroskopieverfahren. Diese Technologie als Querschnitts- und Schlüsseltechnologie bildet die Grundlage und Voraussetzung für weitere technologische Entwicklungen und Anwendungen in der Zukunft. Kernpunkte der Veranstaltung sind:

  • Optik: Geometrische Optik, Brechung, Dispersion, Interferenz und Beugung, Fresnelsche und Fraunhofersche Beugungserscheinungen, Kohärenz, Fourier-Optik, Holographie, Integrierte Optik, Wechselwirkung von Licht mit Materie
  • Laserphysik: Grundprinzipien des Lasers, Pumpmechanismen, Resonatoren u. Moden, Ratengleichungen, Schwellwertbindungen, Dauerstrichlaser, Einschwingvorgänge, Güteschaltung, Modenkopplung, Kurzpulslaser, Aufbau- und Eigenschaften von Lasertypen, Eigenschaften von Laserlicht, Laseranwendungen, nichtlineare Optik
  • Mikroskopie und Spektroskopie: Einführung in die Methoden der Mikroskopie (Phasenkontrast, Polarisationsmikroskopie, Fluoreszenzmikroskopie, konfokal, evaneszent, Ein- und Zweiphotonen) und Spektroskopie (Elektronentransfer, FRET, FRAP, FCS)
  • Nichtlineare Optik: Grundlagen (Lichtausbreitung in Medien, Polarisation, nichtlinaere Suszeptibilität), Frequenzverdopplung, Phasenanpassung, Summen- und Differenzerzeugung, Parametrische Prozesse (Oszillation, Verstärkung, sättigbare Absorber), 4-Wellen-Mischung, Raman-Streuprozesse (stimuliert, CARS, SERS), Elekro-, akusto- und magnetooptische Effekte, Selbstfokussierung, Selbstphasenmodulation (Solitonen), Multiphotonenspektroskopie, Multiphotonenionisation, Nichtlineare Optik an Oberflächen, Kraftwirkung im Strahlungsfeld
  • Optische Bauelemente: Polarisatoren, Retardierungselemente, optische Filter, Modulatoren (EOM, AOM, AOTF), aktive und passive Lichtschalter, Spiegel (dielektrische Beschichtungen), Strahlteiler, Lichtwellenleiter, WDM`s, Faseroptische Bauelemente, Objektive (Linsensysteme), photorefraktive Kristalle, optische Speicher, LED`s, Isolatoren, Detektoren, (Photodiode, APD, Mulitiplier, CCD-Kamera, Interferometer)

5. Kompetenzen: 

Die Studierenden lernen die grundlegenden Begriffe, Phänomene und Konzepte der Optischen Technologien kennen. Der Inhalt der Veranstaltung ermöglicht es den Studierenden, die theoretischen Methoden, Strukturen und fundamentale Eigenschaften zu verstehen. Neben der Vermittlung von Grundlagenwissen werden neueste Ergebnisse behandelt und so die Fähigkeiten zur Einarbeitung in ein aktuelles Forschungsgebiet gefördert.

6. Anzahl Einzelleistungen: eine benotete Einzelleistung

7. Prüfungsformen: Klausur oder mündliche Prüfung

8. Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: regelmäßige aktive Teilnahme, Bestehen der Klausur oder der mündlichen Prüfung

9. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte: Leistungspunkte (LP) für das Modul: 9 LP

10. Teilnahmevoraussetzungen und Vorkenntnisse: keine

11. Modultyp und Verwendbarkeit des Moduls: Wahlpflichtmodul Masterstudiengang Biophysik. Das Modul ist verwendbar für die Module 64 und 65.

12. Dauer des Moduls/Angebotsturnus: Die Wahlmodule werden regelmäßig, aber nicht unbedingt in festem Turnus angeboten

 



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  • | Letzte Änderung: 01.10.2014
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