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Modul PhotonikModul Photonik• 2-stündige Vorlesung• 1-stündige Übung• 2-stündiges Seminar• insgesamt 6 ECTS Punkte

• Prüfungsmodalitäten:– mündliche Prüfung zur Vorlesung– Aufgaben vorrechnen bei den Übungen

• Kontakt: Piet O. SchmidtPiet.Schmidt@ptb.dewww.quantummetrology.deTel.: 0531/592-4700Montags von 9-16 Uhr an der LUH in Raum XXX

Die Photonik umfasst die Grundlagen und Anwendungen von optischen Verfahren und Technologien auf die Bereiche der Übertragung, Speicherung und Verarbeitung von Information. Das Wort Photonik ist zusammengesetzt aus dem Begriff Photon für das Lichtteilchen und der griechischen Suffix -ik. Im engeren Sinne steht Photonik für Optoelektronik. Im weiteren Sinne wird es über die Nachrichtentechnik hinaus für nicht klassische optische Technologien verwendet.

Einführung: Was ist Photonik?Einführung: Was ist Photonik?

Deutsche Wikipedia 2009

Einführung: Was ist Photonik?Einführung: Was ist Photonik?

Quantenoptik

Nichtlineare Optik

Kohärente Optik• Strahlen-, Wellen-, Fourieroptik• Optik von Strahlenbündeln• Elektromagnetische Optik• Polarisationsoptik• Optik photonischer Kristalle• Wellenleiteroptik• Faseroptik• Resonatoroptik• Statistische Optik• Photonenoptik• Photonen und Atome• Laserverstärker und Laser• Halbleiteroptik und Anwendungen• Akusto- und Elektrooptik• Nichtlineare Optik• Ultraschnelle Optik• Optische Verbindungen und Schalter• Faseroptische Kommunikation

Aus dem Inhaltsverzeichnis von Saleh & Teich: „Grundlagen der Photonik“

Inhalte der VorlesungInhalte der Vorlesung• Einführung: Was ist Photonik?• Wiederholung:

– Wellenoptik– Gaußstrahlen– Elektromagnetische Optik

– Wellen in Materie

Inhalte der VorlesungInhalte der Vorlesung• Metamaterialien: n<0

Inhalte der VorlesungInhalte der Vorlesung• Photonische Bauelemente (Schichtmedien, Etalons,

Bragg-Gitter, 1D&2D Kristalle)

U. Keller, Science 286, 1507 (1999)

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Inhalte der VorlesungInhalte der Vorlesung• Wellenleiteroptik (Typen, Moden, Koppler)• Faseroptik (Typen, Moden, PM, Verluste, mikrostrukturierte

Fasern)• Nichtlineare Faseroptik (Super-Kontinuum, Raman,

Brillouin, Verstärker)

Inhalte der VorlesungInhalte der Vorlesung• Faseroptische Komponenten (Zirkulatoren, AWG, Fiber-

Bragg-Gratings, Modulatoren)• Optische Nachrichtentechnik (Verbindungen, Schalter,

Multiplexer, Netzwerke)

Inhalte der VorlesungInhalte der Vorlesung• Laser (Grundlagen, Typen: Gaslaser, Diodenlaser,

Faserlaser)• Photodetektoren

Inhalte der VorlesungInhalte der Vorlesung• Plasmonik (Oberflächenplasmonen, Erzeugung hoher

harmonischer)

Inhalte der VorlesungInhalte der Vorlesung• Spezielle Resonatoren (Mikrotoroide, Faserresonatoren)• Bei Interesse: Exkursion an die PTB, LZH

LiteraturLiteratur• Reider, „Photonik”, Springer• Saleh & Teich, „Grundlagen der Photonik“,

Wiley-VCH• Menzel, „Photonics”, Springer• Agrawal, „Nonlinear Fiber optics”, Academic Press• Originalliteratur