Lehrveranstaltungshandbuch Holografie
Verantwortlich: Prof. Dr. Stefan Altmeyer
Lehrveranstaltung
Befriedigt Modul (MID)
Organisation
| Version |
| erstellt |
2012-01-14 |
| VID |
1 |
| gültig ab |
WS 2012/13 |
| gültig bis |
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| Bezeichnung |
| Lang |
Holografie |
| LVID |
F07_HO |
| LVPID (Prüfungsnummer) |
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| Semesterplan (SWS) |
| Vorlesung |
2 |
| Übung (ganzer Kurs) |
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| Übung (geteilter Kurs) |
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| Praktikum |
2 |
| Projekt |
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| Seminar |
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| Tutorium (freiwillig) |
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| Präsenzzeiten |
| Vorlesung |
30 |
| Übung (ganzer Kurs) |
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| Übung (geteilter Kurs) |
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| Praktikum |
30 |
| Projekt |
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| Seminar |
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| Tutorium (freiwillig) |
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| max. Teilnehmerzahl |
| Übung (ganzer Kurs) |
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| Übung (geteilter Kurs) |
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| Praktikum |
15 |
| Projekt |
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| Seminar |
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Gesamtaufwand: 150
Unterrichtssprache
Niveau
Notwendige Voraussetzungen
- Vektorrechnung
- komplexe Zahlen
- Fourier Transformation
- Grundkentnisse geometrische Optik
- Grundkenntisse Wellenoptik
Literatur
- Ackermann, Eichler: Holography (Wiley VCH)
- Goodman: Fourier Optics (Roberts and Company Publishers)
- Lauterborn, Kurz: Coherent Optics (Springer)
Dozenten
- Prof. Dr. Stefan Altmeyer
Wissenschaftliche Mitarbeiter
Zeugnistext
Holografie
Kompetenznachweis
| Form |
| sMP |
Regelfall (bei großer Prüfungszahl: sK) |
Intervall: 3/Jahr
Lehrveranstaltungselemente
Vorlesung
Lernziele
Lerninhalte (Kenntnisse)
- Wesen eines Hologramms, Unterschied zu
- Dünne Gitter
- Gittergleichung
- Belichtung von Gittern
- Einfluss von Winkeln
- Einfluss von Polarisation
- Effizienz dünner Gitter
- Amplitudengitter
- Phasengitter
- Holofrafische Grundgleichung
- Belichtung eines Hologramms
- Rekonstruktion eines Hologramms
- Interpretation der verschiedenen Beugungsordnungen
- Lage der verschiedenen Beugungsordnungen
- Inline und Seitenbandhologramme
- Seitenband oder off-axis Hologramme
- Zonenplatten
- Inline Zonenplatten
- Interferenz von Kugel- und ebener Welle
- Brennpunkte als reelles und virtuelles Bild
- Interpretation als Gitter mit variabler Periode
- offaxis Zonenplatten
- Interferenz von Kugel- und ebener Welle
- Erhöhung der Ortsfrequenzen
- verschobene Zonenplatte
- Trennung von reellem und virtuellem Bild
- Dispersion
- Anwendungen: Partikel-Messtechnik, Einspritzvorgänge, Lungengängigkeit
- Grundlegende Eigenschaften von Hologramme
- Übergang von Zonenplatte zu inhaltsreichem Hologramm
- Dispersion in Hologrammen
- Rekonstruktion mit anderer Wellenlänge
- Rekonstruktion mit weißem Licht
- Unschärfe in ausladenden Bildteilen
- Sehwinkel von Hologrammen
- Sehwinkel in Abhängigkeit von der Bildlage
- Belichtung durch hochaperturige Objektive
- Streuscheiben zur Aperturvergrößerung bei filmnaher Objektlage
- Bildebenenhologramm mit Entfall der Dispersion
- Kohärenzanforderung bei der Rekonstruktion
- Quellgröße und laterale Schärfe
- Spektrale Reinheit und axiale Schärfe
- Kopien von Hologrammen
- Kotaktkopie
- Kopie mit Bildortverlagerung
- Kohärenzanforderungen bei Kopien
- Dicke Gitter
- Definition
- Bragg-Bedingung
- erreichbare Effizienz
- Hologramm-Klassen
- Interferogramm zweier Punktlichtquellen
- Orte gleicher Phase sind Orte gleicher Abstandsdifferenz
- Klassifizierung
- Dicke und dünne Hologramme
- on- und offaxis Hologramme
- Transmissions- und Reflexionshologramme
- Totalreflexionshologramme
- Fourier Hologramme
- Weißlichthologramme
- Regenbogenhologramme nach Benton
- dünnes Weißlichthologramm
- Begrenzung auf horizontale Räumlichkeit
- Methoden der Aufnahme und Rekonstruktion
- Vervielfältigung durch Prägen
- Anwendungen: EC Karte, Ausweis, Produktechtheit
- Denisjuk-Hologramme
- Dickes Weißlichthologramm
- Lippmann'sche Farbfotografie
- Prinzip der spektralen Filterung
- Schärfentiefe, spekrale Eigenschaften. Lichtstärke
- Renissance durch neue Holografie Materialien
- RGB Denisjuk-Hologramme
- Anwendungen: head-up display, 3d-lighted, Sensorhologramme für Handys und Flugbenzin
- Multiplexing von Hologrammen
- Winkelmultiplexing
- Wellenlängenmultiplexing
- Aufteilung der Brechzahlmodulation
- Anwendungen: low-content displays, RGB Denisjuks
- Digitale Hologramme
- Phasengerecht Überlagerung von Kugelwellen
- Materialbedingte Beschränkung auf Amplituden oder Phasen
- Phasenfreiheit der Bildpunkte
- Gerchberg Saxton Algoithmen, IFTA
- Berechnung digitaler Stereogramme
- Phasendisplays, LCoS
- Anwendungen: DOEs, Beamshaper, holografischer Zollstock, Seereal Technologie
Fertigkeiten
- Effizienzen dünner Gitter berechnen
- Füe ein gegebenes Problem die Vor- und Nachteile verschiedener 3D Verfahren erläutern
- Die Arten und Lagen der verschiedenen Bilder in Seitenbandhologrammen erläutern
- Schärefentiefe in Hologrammen berechnen
- Für eine gegebenes Problem die richtige Art des Kopierverfahrens für Hologramme auswählen
- Hologramme klassifizieren
Begleitmaterial
- elektronisches Skript
- gedrucktes Skript
Besondere Voraussetzungen
Besondere Literatur
Besonderer Kompetenznachweis
| Form |
| bÜA |
begeleitend Übungsaufgaben |
Intervall:
Praktikum
Lernziele
Fertigkeiten
- Laser auf ein optische Achse justieren
- ebene Wellen und Kugelwellen realisieren
- gefaltete Strahlengänge planen
- kompelxe optische Aufbauten justieren
- Weglängenabgleich in unsymmetrischen Aufbauten realsieren
Handlungskompetenz demonstrieren
- Optischen Aufbau für Denisjuk Hologramm realisieren und selbiges belichten
- Opischen Aufbau zur Belichtung von Zonenplatten realisieren und on- und off-axis Zonenplatten belichten
- Optischen Aufbau für Gitter realisieren und Gitter belichten
- Optischen Aufbau für Seitenband Hologramm realisieren und selbiges belichten
- Optischen Aufbau für Regenbogenkopie realisieren und selbiges belichten
- Optischen Aufbau zur Rekonstruktion digitaler Hologramme mittels LCoS realsieren
Begleitmaterial
- Schriftliche Anleitungen zu den Versuchen
- Bedienungsanleitungen zu komplexen Geräten
Besondere Voraussetzungen
Besondere Literatur
Besonderer Kompetenznachweis
| Form |
| bFG |
Fachgespräch vor jedem Versuch |
| bPA |
Praktkumsversuche (zu zweit) durchführen |
Intervall: 1/Jahr
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