Modulhandbuch OE

Optoelektronik

Master Elektrotechnik 2020

PDF Studiengangsverzeichnis Studienverlaufspläne Master Elektrotechnik

Version: 3 | Letzte Änderung: 06.11.2019 17:41 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Altmeyer

Anerkannte Lehrveran­staltungen OE_NN
Gültig ab Sommersemester 2021
Fachsemester 2
Dauer 1 Semester
ECTS 5
Zeugnistext (de) Optoelektronik
Zeugnistext (en) Optoelektronics
Unterrichtssprache deutsch oder englisch
abschließende Modulprüfung Ja
Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Forschung: Von der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung und der Qualifikation für ein Promotionsstudium. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb.
Koordination und Leitung von Arbeitsgruppen, international verteilt arbeitender Teams, Koordination von Planungs- und Fertigungsprozessen, sowie Produktmanagement.
IT Administration, Projektcontrolling einschließlich Budget. Tätigkeiten im höheren Dienst in Verwaltung, Behörden und Ministerien.
Modulprüfung
Benotet Ja
Konzept Mündliche Prüfung, in der die Studierenden ihre während des Semesters durchgeführten Projekte vorstellen, erklären und dabei zeigen, dass sie die in der Vorlesung erarbeitet Fachbegriffen, Theorien und Verfahren verstehen und anwenden können, die Anforderungen ihrer Projektaufgabe analysiert haben und eine Lösung ihrer Projektaufgabe synthetisiert haben und im Prüfungsgespräch bewerten können.
Frequenz Jedes Semester
Learning Outcomes
ID Learning Outcome
LO1 Was: Die Studierenden können optoelektronische Probleme analysieren und eigene Systeme synthetisieren und hinsichtlich der optischen, elektronischen und wirtschaftlichen Eigenschaften bewerten. Sie können Messsysteme und Lichtquellen designen, konstruieren, realisieren und damit die aus den Kundenanforderungen extrahierten Messgrößen optimal bestimmen und die Ergebnisse interpretieren.
Womit: indem die Studierenden mittels der Projektarbeit die in den Vorlesungen vermittelten Theorien anwenden, beurteilen und bewerten, mittels eigener Recherchen und Projektbesprechungen ihren Lösungsansatz entwickeln, realisieren und in eigenen Vorträgen darstellen, präsentieren und bewerten,
Wozu: um später in Entwicklungsabteilungen von optischen Messtechnikunternehmen Messprobleme zu verstehen, zu analysieren, konstruktive Lösungen zu erarbeiten und zu realisieren bis zum serienreifen Endprodukt. Um als beratende Ingenieure Kundenprobleme zu analysieren und mit am Markt befindlichen Systemen Applikationen zu erstellen, die die optischen Messprobleme lösen oder am Markt befindliche Messsysteme beurteilen und bewerten können, ob sie zur Lösung geeignet sind. Um erarbeitete oder bewertete optische Lösungen wissenschaftlich einwandfrei zu präsentieren.
Kompetenzen
Kompetenz Ausprägung
Komplexe technische Systeme entwickeln diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe technische Systeme prüfen diese Kompetenz wird vermittelt
MINT Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Studienrichtungsspezifisches Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Systeme analysieren diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Systeme abstrahieren diese Kompetenz wird vermittelt
Modelle komplexer Systeme bewerten diese Kompetenz wird vermittelt
Forschungs- und Entwicklungs-Ergebnisse darstellen diese Kompetenz wird vermittelt
Situations- und sachgerecht argumentieren diese Kompetenz wird vermittelt
Projekte organisieren diese Kompetenz wird vermittelt
Projekte erfolgreich leiten Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
Anerkannte Methoden für wissenschaftliches Arbeiten beherrschen diese Kompetenz wird vermittelt
Sprachliche und interkulturelle Fähigkeiten anwenden diese Kompetenz wird vermittelt

Inhaltliche Voraussetzungen
Handlungsfelder
Forschung: Von der Grundlagenforschung bis hin zur Industrieforschung und der Qualifikation für ein Promotionsstudium. Entwicklung: Algorithmen, Software, Verfahren , Geräte, Komponenten und Anlagen.
Qualitätskontrolle von Produkten und Prozessen, Mess- und Prüftechnologien, Zertifizierungsprozesse.
Produktion: Planung, Konzeption, Instandhaltung, Überwachung und Betrieb.
Koordination und Leitung von Arbeitsgruppen, international verteilt arbeitender Teams, Koordination von Planungs- und Fertigungsprozessen, sowie Produktmanagement.
IT Administration, Projektcontrolling einschließlich Budget. Tätigkeiten im höheren Dienst in Verwaltung, Behörden und Ministerien.
Learning Outcomes
ID Learning Outcome
LO1 Was: Die Studierenden können optoelektronische Probleme analysieren und eigene Systeme synthetisieren und hinsichtlich der optischen, elektronischen und wirtschaftlichen Eigenschaften bewerten. Sie können Messsysteme und Lichtquellen designen, konstruieren, realisieren und damit die aus den Kundenanforderungen extrahierten Messgrößen optimal bestimmen und die Ergebnisse interpretieren.
Womit: indem die Studierenden mittels der Projektarbeit die in den Vorlesungen vermittelten Theorien anwenden, beurteilen und bewerten, mittels eigener Recherchen und Projektbesprechungen ihren Lösungsansatz entwickeln, realisieren und in eigenen Vorträgen darstellen, präsentieren und bewerten,
Wozu: um später in Entwicklungsabteilungen von optischen Messtechnikunternehmen Messprobleme zu verstehen, zu analysieren, konstruktive Lösungen zu erarbeiten und zu realisieren bis zum serienreifen Endprodukt. Um als beratende Ingenieure Kundenprobleme zu analysieren und mit am Markt befindlichen Systemen Applikationen zu erstellen, die die optischen Messprobleme lösen oder am Markt befindliche Messsysteme beurteilen und bewerten können, ob sie zur Lösung geeignet sind. Um erarbeitete oder bewertete optische Lösungen wissenschaftlich einwandfrei zu präsentieren.
Kompetenzen
Kompetenz Ausprägung
Komplexe technische Systeme entwickeln diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe technische Systeme prüfen diese Kompetenz wird vermittelt
MINT Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Studienrichtungsspezifisches Fachwissen erweitern und vertiefen diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Systeme analysieren diese Kompetenz wird vermittelt
Komplexe Systeme abstrahieren diese Kompetenz wird vermittelt
Modelle komplexer Systeme bewerten diese Kompetenz wird vermittelt
Forschungs- und Entwicklungs-Ergebnisse darstellen diese Kompetenz wird vermittelt
Situations- und sachgerecht argumentieren diese Kompetenz wird vermittelt
Projekte organisieren diese Kompetenz wird vermittelt
Projekte erfolgreich leiten Voraussetzungen für diese Kompetenz (Wissen,...) werden vermittelt
Anerkannte Methoden für wissenschaftliches Arbeiten beherrschen diese Kompetenz wird vermittelt
Sprachliche und interkulturelle Fähigkeiten anwenden diese Kompetenz wird vermittelt

Typ Vorlesung
Separate Prüfung Nein
Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung Es werden Kenntnisse zur Lichtabsorption und -Emission aufgebaut, um die elektronischen Eigenschaften auf Basis der elektronischen Struktur von optoelektronischen Materialien beschreiben. Hierzu wird die Wirkung der räumlichen Strukturierung von Devicestrukturen auf ihr optoelektronisches Verhalten diskutiert und die Unterschiede zwischen direkten und indirekten Halbleitern mittels Energie-Impulsdiagramme dargestellt. Die Studierenden können in einem Bandgapenergie-Gitterkonstante-Diagramm die Methode des Band-Gap-Engineerings erläutern und kommentieren.
Hierauf aufbauend können die Studierenden Aufbau und Funktionsweise konkreter Detektor- und Emitterstrukturen beschreiben und praktische Anwendungen dieser Systeme erkären, um anschließend optoelektrische Detektoren für vorgebene Anwendungen auszuwählen und diese Auswahl begründen zu können.
Darüber hinaus können die Studierenden Maßnahmen zur Wirkungsgradsteigerung von LEDs und Laserdioden vorschlagen und begründen.
Typ Projekt
Separate Prüfung Nein
Exempla­rische inhaltliche Operatio­nalisierung Die Studierenden bearbeiten im Team von maximal 2 Personen eine Projektaufgabe aus dem Bereich der Optoelektronik.
Bei qualifizierter Fragestellung können auch Vorschläge der Studenten/innen als Projektaufgabe bearbeitet werden.
Beispiele solcher Projektaufgaben sind: Aufbau von Messsystemen mit optischen und elektronischen Komponenten z.B. zur Laufzeitmessung, Fluoreszenzanalyse oder Stückgutverfolgung.
Zu Beginn des Themas stellt das Team in einer Präsentation einen selbst erstellten Zeitplan und eine Projektskizze vor. Ebenfalls werden die analysierten Anforderungen der Projektaufgabe präsentiert und diskutiert.
Nach Ablauf der halben Zeit, erfolgt die Milestone Präsentation, bei der kritisch die erreichten Teilziele und Arbeitsergebnisse bewertet werden. Ebenfalls werden die Lösungsvorschläge hinterfragt und Verbesserungsmöglichkeiten diskutiert.
In der Abschlusspräsentation werden das aufgebaute System und die Messergebnisse vorgestellt und diskutiert und bewertet

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