SS 2005: Optik und Photonik

In der Vorlesung sollen die Grundlagen der modernen Optik vermittelt werden. Dazu werden im ersten Teil der Vorlesung die notwendigen Grundlagen vermittelt, um moderne optische Geräte (Laser, SNOM, etc.) als auch die Experimente zur Quantenoptik verstehen zu können. Als Grundlage zur Vorlesung wird explizit das Buch FUNDAMENTAL OF PHOTONICS, von B.A. Saleh, M.C. Teich (Wiley & Sons 1991) verwendet.

Vorlesung:

1. Geometrische Optik

  • 1.1 Grundannahmen
  • 1.2 Einfache optische Elemente
  • 1.3 Linsensysteme in Matrix-Schreibweise
  • 1.4 Räumlich variierender Brechungsindex

2. Wellenoptik

  • 2.1 Grundannhamen
  • 2.2 Monochromatische Wellen
  • 2.3 Einfache optische Elemente
  • 2.4 Interferenz
  • 2.5 Polychromatisches Licht

3. Realistische Strahlenoptik

  • 3.1 Der Gauß´sche Strahl
  • 3.2 Gauß´scher Strahl und optische Komponenten
  • 3.3 Hermite-Gauß´sche Strahlen
  • 3.4 Bessel-Strahlen

4. Fourier Optik

  • 4.1 Transfer Funktion für freie Ausbreitung
  • 4.2 Fourier Transformation und Frauenhofer Fernfeld
  • 4.3 Fourier Transformation mit Linsen
  • 4.4 Anwendung der Fourier-Optik
    • Räumliche Auflösung eines optischen Systems
    • Räumliche Filter
    • Phasenkontrast-Verfahren
    • Dunkelfeld-Methode
  • 4.5 Holographie

5. Elektromagnetische Optik

  • 5.1 Monochromatische elektromagnetische Wellen
  • 5.2 Dielektrische Medien
  • 5.3 Polarisation
  • 5.3 Reflexion und Brechung
  • 5.3 Optik in anisotropen Medien

6. Laser

  • 6.1 Atom-Photon Wechselwirkung
  • 6.2 Optischer Verstärker
  • 6.3 Der Resonator
  • 6.4 Laser
  • 6.5 Single Mode Laser
  • 6.6 Gepulster Laser
    • Q-switched Laser
    • Mode-Locked Laser

7. Photonen Optik - Quantenoptik

  • 7.1 Was ist ein Photon?
  • 7.2 Photonen Strom
  • 7.3 Photonen Statistik

Literatur:

Geometrische Wellenoptik:
OPTIK
Eugene Hecht
Oldenbourg 2005 (64)

Download pdf-file: Optics Guide

Sehr gute Übersicht:
FUNDAMENTAL OF PHOTONICS
B.A. Saleh, M.C. Teich
Wiley & Sons 1991 (105)

Basics und Technik:
QUANTUM ELECTRONICS
A.Yariv
Wiley Verlag 1989 (77)

 
up