Ausgewählte Probleme der Modernen Optik (OPTIK)

Vorlesung WS 2009/2010
”Ausgewählte Probleme der Modernen Optik (OPTIK)”
OPTIK I: Technische Optik, Materialien für Optik und
Optoelektronik
Ulrike Woggon (IOAP, ER 1-1, [email protected])
ab 13.10.2009: jeweils Die. 14.00 Uhr EW 202 und Do. 14.00 Uhr EW 203
I.1. Grundlagen der geometrischen und Wellenoptik
I.1.1. Einführung und Wiederholung von Konzepten der Elektrodynamik und Optik
I.1.2. Helmholtzgleichung und Wellentypen
I.1.3. Eikonal und Strahlbegriff
I.2. Strahlenoptik und ausgewählte Anwendungen
I.2.1. Gaussche Bündel
I.2.2. Matrixoptik
I.2.3. Anwendungsbeispiele
I.3. Optik geführter Wellen und ausgewählte Anwendungen
I.3.1. Planare Wellenleiter und Faseroptik
I.3.2. Gekoppelte Wellenleiter
I.3.3. Anwendungsbeispiele
I.4. Designermaterialien mit künstlichen dielektrischen Funktionen
I.4.1. 1D-periodische dielektrische Funktionen - dünne Mehrfachschichtsysteme
I.4.2. 3D- und 2D- periodische dielektrische Funktionen - photonische Kristalle,
Resonatoren und Wellenleiterstrukturen
I.4.3. Metamaterialien und metallische Nanostrukturen
I.4.4. Anwendungsbeispiele
I.5. Interferometrie, Beugung und Grundzüge der Fourier-Optik
I.5.1. Beugungsgitter und Zweistrahlinterferometrie
I.5.2. Fraunhoferbeugung und Fourier-Transformation, Filterung und Übertragungsfunktion
I.5.3. Anwendungsbeispiele
I.6. Polarisation
I.6.1. Polarisationszustände und Erzeugung von polarisiertem Licht
I.6.2. Anwendungsbeispiele
I.7. Optische Werkstoffe
I.7.1. Überblick zu optischen Gläsern, Kunststoffen und Kristallen für optisch passive Komponenten
I.7.2. Überblick zu Materialien für optisch-aktive Anwendungen
I.7.3. Anwendungsbeispiele
I.8. Optische Eigenschaften von Halbleitern und deren Nanostrukturen
I.8.1. Exzitonen im 3D, 2D, 0D - niederdimensionale Halbleiter
I.8.2. Anwendungsbeispiele
Ausblick SS 2010 Optik II: Konzepte zur Beschreibung von Licht-Materie-Wechselwirkung,
Nichtlinear-optische Effekte im χ(n) -Konzept, optische Blochgleichungen, Einführung in die
Quantenoptik, Photonen in Resonatoren, Klassische und nichtklassische Lichtquellen etc.