Lehrver­anstaltung

NLO - Nichtlineare Optik

PDF Lehrveranstaltungsverzeichnis English Version: NLO

Version: 1 | Letzte Änderung: 29.09.2019 18:38 | Entwurf: 0 | Status: vom verantwortlichen Dozent freigegeben

Langname Nichtlineare Optik
Anerkennende LModule NLO_MaET
Verantwortlich
Prof. Dr. Uwe Oberheide
Professor Fakultät IME
Niveau Master
Semester im Jahr Sommersemester
Dauer Semester
Stunden im Selbststudium 78
ECTS 5
Dozenten
Prof. Dr. Uwe Oberheide
Professor Fakultät IME
Voraussetzungen Physik: Wellenausbreitung, Phasengeschwindigkeit
Lasertechnik: Lasertypen, Grundprinzip der stimulierten Emission
Licht-Materie-Wechselwirkung: Absorption, Streuung, Brechungsindex, Doppelbrechung
Unterrichtssprache deutsch
separate Abschlussprüfung Ja
Literatur
Boyd – Nonlinear Optics, Elsevier
Pedrotti – Optik für Ingenieure, Springer
Saleh, Teich – Grundlagen der Photonik, Wiley VCH
Abschlussprüfung
Details
Prüfung der Taxonomiestufen Verstehen und Anwenden durch Beschreibung von elementaren Anwendungen und Wechselwirkungsprozessen in idealisierter Anwendungsumgebung
Prüfung der Taxonomiestufen Analysieren und Synthetisieren anhand von realen Anwendungsfällen und der damit verbundenen Auswahl von erforderlichen optischen Komponenten und Verfahren nach den jeweils ermittelten Wechselwirkungsprozessen
Mindeststandard
50 % der Fragen richtig beantwortet
Prüfungstyp
Prüfung der Taxonomiestufen Verstehen und Anwenden durch Beschreibung von elementaren Anwendungen und Wechselwirkungsprozessen in idealisierter Anwendungsumgebung
Prüfung der Taxonomiestufen Analysieren und Synthetisieren anhand von realen Anwendungsfällen und der damit verbundenen Auswahl von erforderlichen optischen Komponenten und Verfahren nach den jeweils ermittelten Wechselwirkungsprozessen

Lernziele
Kenntnisse
Optische Frequenzvervielfachung (Kristall-Kohärenzlängen, Phasenanpassung, Quasiphasenanpassung und periodische Polung)
Frequenzmischung
Optisch-Parametrische Oszillation und -Verstärkung
Elektro-, magneto- und akusto-optische Effekte
Q-switch, Modenkopplung, Ultrakurzpulslaser
Anwendung von Multiphotonenprozessen
Photorefraktion, stimulierte Brillouinstreuung, phasenkonjugierende Spiegel
Fertigkeiten
Analogien bekannter linearer physikalischer Prozesse (Licht-Materie-Wechselwirkung bei niedriger Intensität) erkennen und übertragen auf nichtlineare Prozesse
Prozesse mathematisch beschreiben und das Ergebnis in physikalische Auswirkungen transferieren
Idealisierte Systeme auf reale Systeme übertragen und das qualitative Verhalten ableiten
Zusammenhänge von Größen (sättigbare Absorption / mehrdimensionaler Brechungsindex) beschreiben und erklären, sowie auf reale Materialien übertragen
Technische Anwendungen und Fragestellungen analysieren, in Einzelprozesse zerlegen und über bekannte nichtlineare Wechselwirkungen lösen
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Vorlesung 2
Übungen (ganzer Kurs) 1
Übungen (geteilter Kurs) 0
Tutorium (freiwillig) 0
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Vortragsfolien zur Vorlesung
Links auf Internetressourcen mit grundlegenden Informationen
Separate Prüfung
keine

Lernziele
Kenntnisse
Vorträge zu Anwendungen/Prozessen, die auf den Inhalten der Lehrveranstaltung aufbauen (Transfer der Lehrveranstaltungsinhalte auf weitere Anwendungen)
Beispiele:
- spektralen Verbreiterung in einem Femtosekundenlaser durch Selbstphasenmodulation
- zeitliche Vermessung ultrakurzer Laserpulse
- Ausgleich von Abbildungsfehlern durch den Einsatz von phasenkonjugierenden Spiegeln
- Laserinduzierte Kernfusion
- Multiphotonenprozesse
- Erzeugung und Anwendung höherer Harmonischer
- Optisch-Parametrische-Oszillatoren
- Freie-Elektronen-Laser
Fertigkeiten
Beschaffung geeigneter Literatur/Information
Einarbeitung in neues technisches Fachgebiet
Nutzung englischer Fachliteratur
Auswertung vorliegender Literatur
Informationen auf Relevanz überprüfen
Wesentliche Informationen herausfiltern und zielgruppenadäquat aufbereiten
Aufwand Präsenzlehre
Typ Präsenzzeit (h/Wo.)
Seminar 1
Tutorium (freiwillig) 0
Besondere Literatur
keine/none
Besondere Voraussetzungen
keine
Begleitmaterial
Links auf Internetressourcen mit grundlegenden Informationen
Separate Prüfung
Prüfungstyp
Fachgespräch (Interview) zu besonderen Fragestellungen (Szenario, Projektaufgabe, Literaturrecherche)
Details
Präsentation zu einer vorgegebenen Thematik mit Literaturrecherche
Die Präsentation soll zielgruppengerecht auf die fachlichen Vorkenntnisse der Studierenden der Lehrveranstaltung angpasst sein und eine inhaltliche Diskussion ermöglichen.
Mindeststandard
struktierte Darstellung der wichtigsten Punkte mit Aufführung der verwandten Quellen

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