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Lehrveranstaltungen im WiSe

Vorlesungen

Prof. Dr.-Ing. Bernhard Schmauß

Zeit und Ort

Di 12:15 – 13:45, HF-Technik: SR 5.14/ 05.222

Inhalt

 

  • Multiplex Techniques: electrical / optical time division multiplexing, wavelength division multiplexing
  • Dispersion Management: dispersion and bitrate, dispersion compensation, dispersion in WDM systems

  • Noise and Power Management: power budget, OSNR management, OSNR calculation

  • Management of Nonlinearities: self & cross phase modulation (SPM / XPM), four wave mixing (FWM), Raman scattering, solitons

  • Spectral Efficiency: definition, increase of spectral efficiency

  • Modulation Formats:intensity modulation, multilevel transmission, CS-RZ, SSB Transmission, DPSK, DQPSK, Coherent Transmission

  • Optical Regeneration: 2R-Regeneration by nonlinearities, distributed regeneration, 3R-Regeneration

Empfohlene Literatur

Agrawal, G.P.: Fiber-Optic Communication Systems, John Wiley & Sons, 1997
Agrawal, G.P.: Nonlinear Fiber Optics, John Wiley & Sons, 3. Auflage, 2001.
Kaminow, I, Koch, T.: Optical Fiber Telecommunications IVA, Academic Press, 2002.
Kaminow, I, Li, T., Willner,A.: Optical Fiber Telecommunications VA, Academic Press, 2008.

Dr.-Ing. Jan Schür

Zeit und Ort

Zeit und Ort: Mi 12:15 – 13:45, HF-Technik: SR 5.14; Bemerkung zu Zeit und Ort: Raum SR 5.14 / 05.222

Inhalt

Inhalt

  • Einführung (Abstrahlung, Antennentypen, Anwendungsaspekte)
  • Grundlagen (Ebene Wellen, Polarisation, Hertzscher Dipol, Kenngrößen)

  • Linearantennen (Dipole, Linienquellen)

  • Array-Antennen (Arrayfaktor, Verkopplung, Belegungsfunktionen)

  • Strahlschwenkung (Phasengesteuerte Arrays, frequenzgesteuerte Arrays)

  • Resonante Antennen (Babinets Prinzip, Schlitzantennen, Patch-Antennen)

  • Aperturstrahler (Huygens Prinzip, Hornstrahler, Reflektor-antennen)

  • Linsenantennen (Strahlenoptik, Linsentypen, künstliche Dielektrika)

  • Numerische Berechnungsverfahren (FDTD-Methode, Simulationsbeispiele)

  • Breitbandantennen (Winkelprinzip, Spiralantennen, Log.-Per. Antennen, Baluns)

  • Systemanwendungen von Antennen (Diversity, Mobilfunk, Radarsysteme)

Empfohlene Literatur

  • Kraus, Marhefka: Antennas for All Applications, International Edition, McGraw-Hill, Boston, 3rd Edition, 2002
  • Balanis: Antenna Theory, Analysis and Design, John Wiley &Sons, New York, 2nd Edition, 1997

AntennenAushangWS19-20

 

Prof. Dr.-Ing. Martin Vossiek

Zeit und Ort

Do 10:15 – 11:45, HF-Technik: SR 5.14 / 05.222

Inhalt

In vielen sehr aktuellen Innovationsfeldern wie etwa im Bereich der Robotik / der fahrerlosen Systeme, der Kfz-Sensorik, der Sicherheitstechnik, der Fernerkundung und der Umwelttechnik, der Medizin oder im Bereich „Internet der Dinge” spielen bildgebende Hochfrequenzsysteme eine zentrale Rolle. Bildgebende Hochfrequenzsysteme erfassen die Umwelt – was die Basis für jegliche autonome und flexible Entscheidungen ist – und sie können Erkenntnisse über visuell nicht zugängliche Strukturen gewinnen. Die Vorlesung behandelt die systemtheoretischen Grundlagen, die Komponenten und Radar-/Radiometer-Systemkonzepte sowie die Signalverarbeitungsverfahren bildgebender Hochfrequenzsysteme. Die Vorlesung umfasst die folgenden Kapitel:

  • Einführung

  • Systemtheorie bildgebender Hochfrequenzsysteme

  • Radartechnik

  • Direkt abbildende Verfahren und Systeme

  • Synthetic Aperture Radar (SAR)

  • Polarimetrie

  • Radiometrische Bildgebung

Empfohlene Literatur

“Sensors for Ranging and Imaging”, Graham Brooker, Scitech Publishing Inc. 2009.
“Radar mit realer und synthetischer Apertur”, H. Klausing, W. Holpp, Oldenbourg 1999.
“Radar Handbook”, Meril I. Skolnik, McGraw-Hill 2008.
“Introduction to Subsurface Imaging”, Bahaa Saleh, Cambridge 2011.
“Microwave Radiometer Systems”, Niels Skou, David Le Vine, 2nd ed., Artech House 2006.
“Digital Image Processing”, Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, Prentice Hall 2007.

Prof. Dr.-Ing. Klaus Helmreich

Zeit und Ort

Mi 12:15 – 13:45, H5

Inhalt

Diese Vorlesung befaßt sich mit der Lehre von den elektromagnetischen Feldern. Sie führt die für eine physikalische Beschreibung der Naturvorgänge notwendigen begrifflichen Grundlagen ein. Die mathematische Formulierung der Zusammenhänge bildet das Fundament für eine Anwendung der theoretischen Erkenntnisse auf die vielfältigen Probleme der Praxis. Zum Verständnis sind die Grundlagen der Vektoranalysis Voraussetzung.

Im zweiten Teil der Vorlesung „Elektromagnetische Felder” wird der allgemeine Fall zeitlich veränderlicher Felder und deren Verhalten in oder an Materie behandelt.
Im Rahmen einer Zusammenfassung zugrundegelegter Inhalte aus EMF I werden zuerst historische und aktuelle Begriffsbildungen der EM Feldtheorie einander gegenübergestellt – Atombau der Materie und Relativität waren bei Aufstellung der Maxwell‘schen Gleichungen nicht bekannt!
Als allgemeine Lösung der Maxwell‘schen Gleichungen werden die elektromagnetischen Potentiale hergeleitet, ihre grundlegenden Eigenschaften und ihre Anwendung zur Lösung feldtheoretischer Fragestellungen dargestellt.
Phänomene zeitveränderlicher Felder unter verschiedenen Bedingungen, wie Wellenerscheinungen und Wellenausbreitung in unterschiedlichen Medien und an Grenzflächen, bilden den Hauptteil der Vorlesung.

Inhaltsübersicht Teil II:

  • Begriffe und Definitionen

  • Die Potentiale des elektromagnetischen Felds

  • Freie elektromagnetische Wellen

  • Geführte elektromagnetische Wellen

Prof. Dr.-Ing. Martin Vossiek

Zeit und Ort

Do. 08:15 – 09:45 Uhr; Hörsaal K1-119 Brose-Saal, Erwin-Rommel-Straße 60

Übung Mi. 18:15 – 19:45 Uhr, Hörsaal H15, Cauerstr. 7/9
Vorlesungsbeginn Mi. 16.10. (18:15 – 19:45 Uhr)

Inhalt

Nach einer kurzen Einführung in das Themengebiet Hochfrequenztechnik werden die Darstellung und Beurteilung linearer n-Tore im Wellen-Konzept systematisch hergeleitet und Schaltungsanalysen in der Streumatrix-Darstellung durchgeführt. Unter Nutzung dieser Beschreibungsmethoden wird das Thema Rauschen in Hochfrequenzsysteme behandelt. Wichtige Bauelemente der Hochfrequenztechnik wie Dämpfungsglieder, Phasenschieber, Richtungsleitun-gen, Anpassungstransformatoren, Richtkoppler und andere Verzweigungs-n-Tore sowie Resonatoren und Filter, jeweils realisiert sowohl in planarer Leitungstechnik als auch in Hohleitertechnik, bilden einen weiteren Schwerpunkt der Vorlesung. Die Themen Antennen, Antennen-Gruppen und die Behand-lung der Eigenschaften von Funkfeldern und Funkverbindungen schließen die Vorlesung ab.
Die Vorlesung “Hochfrequenztechnik” bildet die Grundlage für viele weitere Lehrveranstaltungen auf dem Gebiet der Radarsysteme, Antennen, Mikrowellenschaltungstechnik, RFID-, Funkortungs- und Fernerkundungssysteme sowie für medizintechnischen Anwendungen bis hin zu Magnetresonanz-Tomographen.
Inhalt von Vorlesung und Übung

1. Einführung,

2. Beschreibung von Hochfrequenzsystemen mit Streuparametern,
3. Rauschen,

4. Richtkoppler, Hybride und HF-Baugruppen,

5. Hohlleiter und Hohleiter-Komponenten,

6. Resonatoren,

7. Hochfrequenz-Filter,

8. Antennen,

9. Funkfelder

HF_Flyer_WS1920

Prof. Dr.-Ing. Klaus Helmreich

Zeit und Ort

Do 08:15 – 09:45, H6

Inhalt

0. Einführung: Begriffe und Definitionen, Abgrenzung des Gegenstands
1. Physiologische Rahmenbedingungen: Sensorik des Menschen
2. Kanäle für Kommunikation zwischen Menschen
3. Sprachen: Fachsprachen und Symbolsprachen in MINT-Fächern
4. Formen der Kommunikation in MINT-Fächern
5. Prüfungen gut vorbereiten und erfolgreich bestehen
6. Normung und Normen in der Technik
7. Kommunikation mit der Vergangenheit: Schrifttum und Recherche
8. Kommunikation mit der Zukunft: Protokolle und Patente
9. Publikationen erstellen: Texte
10. Publikationen erstellen: Graphik
11. Vorträge von der Zuhörerschaft her planen
12. Vorträge inhaltlich aufbereiten
13. Vorträge gut präsentieren
14. Publikationen und Vorträge prüfen
15. Kommunikation mit der Nicht-MINT-Welt
16. Bewerbung und Vorstellungsgespräch
17. Grundkonzepte der Kommunikationspsychologie
18. Kommunikationsstile und Persönlichkeitstypen
19. Interkulturelle Kommunikation

Prof. Dr.-Ing. Bernhard Schmauß

Zeit und Ort

Mi 16:15 – 17:45, HF-Technik: SR 5.14 / 05.222

Inhalt

Seit Ende der 70er Jahre werden Systeme zur optischen Nachrichtenübertragung eingesetzt. Seither haben sich sowohl deren Übertragungskapazität als auch die Reichweite drastisch erhöht. Die so entstandenen optischen Kommunikationsnetze sind al Rückgrat der weltweiten Kommunikationsinfrastruktur zu sehen. Diese Entwicklungen wurden und werden besonders durch Innovationen auf dem Gebiet der Komponenten und Subsysteme ermöglicht. Im Rahmen der Vorlesung wird auf die physikalischen Grundlagen der wichtigsten Komponenten wie Halbleiterlaser, Modulatoren, Glasfasern, optische Verstärker und Empfangsdioden eingegangen, wobei ein besonderes Augenmerk auf systemrelevante Effekte und Kenngrößen gelegt wird. An Beispielen wird der Einfluss von Komponenteneigenschaften auf die Leistungsmerkmale des Gesamtsystems erläutert. Dabei wird auch auf real eingesetzte oder in Entwicklung befindliche Komponenten und Systeme Bezug genommen.

 

Empfohlene Literatur

Agrawal, G.P.: Fiber Optic Communication Systems, Willey, New York, 1992.
Voges, E.; Petermann, K.: Optische Kommunikationstechnik, Springer, Berlin, 2002.
Kaminow, I, Li, T.: Optical Fiber Telecommunications IVA, Academic Press, 2002.
Kaminow, I, Li, T., Willner,A.: Optical Fiber Telecommunications VA, Academic Press, 2008.

Prof. Dr.-Ing. Martin Vossiek, Dr.-Ing Stefan Biber

Zeit und Ort

Fr 14:15 – 15:45, Cauerstr. 9, BZ 6.18/ 06.226

Inhalt

Die Hochfrequenztechnik gewinnt im Bereich der medizinischen Diagnostik und Therapie stetig an Bedeutung. Die Lehrveranstaltung behandelt moderne medizintechnische Anwendungen mit dem Fokus auf hochfrequenztechnischen Komponenten und Systeme in medizintechnischen Geräten. Es werden die Wechselwirkung und die Ausbreitung elektromagnetischer und hochfrequenter akustischer Wellen in biologischen Geweben beschrieben. Darauf aufbauend werden zunächst therapeutische Verfahren wie die Hyperthermie / Diathermie und die Hochfrequenzablation behandelt und danach die diagnostischen Abbildungsverfahren wie etwa die Magnetresonanztomographie, die Ultraschall-Bildgebung und die Mikrowellentomographie erläutert. Themen wie die Drahtlose Sensorik und RFID runden die Inhalte ab. Die Vorlesung wird von einer Übung begleitet, in der die Studierenden durch Übungen und Praxisprojekte die Inhalte der Vorlesung vertiefen

Inhalt von Vorlesung und Übung

1. Einführung
2. Elektromagnetische Wellen in biologischem Gewebe
3. Hyperthermie / Diathermie, Hochfrequenzablation
4. Drahtlose Sensorik und RFID in der Medizin
5. Akustische Hochfrequenztechnik und Ultraschall-Bildgebung
6. Mikrowellentomographie- und Radar-Abbildungssysteme
7. Magnetresonanztomographie

MedHF_Flyer_WS1920

Dr.-Ing. Christian Carlowitz

Zeit und Ort

14:15 – 15:45, HF-Technik 6.30/ 06.239

Inhalt

Die Mikrowellenschaltungstechnik ist ein essentieller Bestandteil vieler Sensor-, Kommunikations- und informationsverarbeitender Systeme geworden. Ihre Bedeutung wächst weiter mit der steigenden Vernetzung und Automatisierung in den Bereichen Verkehr, Energie und Industrie. Die Vorlesung behandelt das Design, die Analyse und die Realisierung von hochfrequenten elektronischen Schaltungen von der Komponente bis zum kompletten System. Ausgehend von der Planung und Auslegung von Mikrowellenschaltungen basierend auf Anforderungen aus der Anwendung wird der komplette Weg über das Design, die Fertigung sowie die messtechnische Charakterisierung abgedeckt.
Dabei werden fundierte Kenntnisse über die Eigenschaften planarer Leitungen und Schaltungen sowie über die Methoden zu deren Berechnung und Modellierung mit modernen computergestützten Simulationstools wie ADS vermittelt. Im Rahmen der Vorlesung werden typische Grundschaltungen wie z.B. Anpassschaltungen, Koppler, Mischer, Verstärker, wie sie heutzutage fast in allen Kommunikationsmodulen und Mikrowellensensorsystemen vorkommen, behandelt. Die fundierte theoretische Betrachtung dieser Grundschaltungen und der zugehörigen Entwurfstechniken sowie der Integration in größere Systeme wird ergänzt durch viele praktische Designübungen am PC und durch experimentelle Aufbauten und Versuche im Labor.

  • Planare Mikrowellenleiter

  • Computergestützte Simulation von Mikrowellenschaltungen

  • Passive Schaltungstechniken basierend auf Leitungen (Anpassschaltungen, Filter, Hybride)

  • Aktive Grundschaltungen (Mischer, Verstärker, Oszillatoren)

  • Systemarchitekturen (Sender-Empfänger-Trennung, Frequenzumsetzung, Vervielfachung, PLLs)

  • Konzeption von Schaltungen unter Einfluss von Nichtidealitäten (Rauschen, Nichtlinearität, Übersprechen, Stabilität).

Übung: Planung, Entwurf und Test eines Radartransceivers in Mikrostreifenleitungstechnik

Empfohlene LiteraturPozar, D. M.: Microwave Engineering. 4. Auflage. Wiley, 2011.
Bächtold, W.: Mikrowellenelektronik. Vieweg, Braunschweig, 2002.
Besser, L., Gilmore, R.: Practical RF Circuit Design for Modern Wireless Systems. Vol. I, Vol. II. Norwood, Artech House, 2003.
Terry Edwards: “Foundations for Microstrip Circuit Design”, 4th ed., IEEE Press.
Jia-Sheng Hong, M. J. Lancaster: “Microstrip Filters for RF/Microwave Applications”, John Wiley & Sons, Inc., 2001.
Stephen A. Maas: “Microwave Mixers”, 2nd ed., Artech House, 1993.
Ramesh Garg: “Microstrip lines and slotlines”, 3rd ed., Artech House, 2013.
Willian F. Egan: “Practical RF System Design”, John Wiley & Sons, Hoboken, 2003.

mws_aushang_ws1920

 

Prof. Dr.-Ing. Klaus Helmreich

Zeit und Ort

Mo 16:15 – 17:45, HF-Technik: SR 5.14 / 05.222

Inhalt

Prof. Dr.-Ing. Bernhard Schmauß

Zeit und Ort

Do 16:15 – 17:45, H15

Inhalt

Die Vorlesung behandelt umfassend die technischen und physikalischen Grundlagen des Lasers. Der Laser als optische Strahlquelle stellt eines der wichtigsten Systeme im Bereich der optischen Technologien dar. Ausgehend vom Helium-Neon-Laser als Beispielsystem werden die einzelnen Elemente wie aktives Medium und Resonatoren eines Lasers sowie die ablaufenden physikalischen Vorgänge eingehend behandelt. Es folgt die Beschreibung von Laserstrahlen und ihrer Ausbreitung als Gauß-Strahlen sowie Methoden zur Beurteilung der Strahlqualität. Eine Übersicht über verschiedene Lasertypen wie Gaslaser, Festkörperlaser und Halbleiterlaser bietet einen Einblick in deren charakteristische Eigenschaften und Anwendungen. Vervollständigt wird die Vorlesung durch die grundlegende Beschreibung von Lichtwellenleitern, Faserverstärkern und halbleiterbasierten optoelektronischen Bauelementen wie Leuchtdioden und Photodioden.Empfohlene LiteraturEichler, J., Eichler, H.J: Laser. 7. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2010.
Reider, G.A.: Photonik. 3. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2012.
Bergmann, Schäfer: Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd.3: Optik. DeGruyter 2004.
Saleh, B., Teich, M.C.: Grundlagen der Photonik. 2. Auflage, Wiley-VCH 2008.
Träger, F. (Editor): Springer Handbook of Lasers and Optics, 2. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2012.

Prof. Dr.-Ing. Gerhard Krieger

Zeit und Ort

Di 13:00 – 14:30, HF-Technik 6.30 / 06.239

Inhalt

Radar is a key technology for a growing number of sensing tasks that range from the detection, location and tracking of moving objects to high-resolution imaging of surfaces, sub-surfaces and 3-D volumes. While the traditional radar applications focused on aerospace security, weather services and traffic surveillance, radar is now becoming a central contactless sensor technology for the automotive sector, medical diagnostics, gesture control, civil engineering, as well as large scale environmental and climate change monitoring, to name only a few. Associated with the new applications is an increasing demand for advanced signal processing techniques to extract the relevant information from the microwave echoes acquired by single- and multi-aperture radar systems in complex environments. This lecture will give an overview of a variety of one-, two-, and three-dimensional radar signal and image processing algorithms and their application for different sensing tasks. The theoretical derivations are complemented by computer examples and simulations that form an integral part of both the lecture and the exercises. The lecture covers the following topics:

  • Introduction (radar principles & applications, signal & noise models, interference, Doppler shift)

  • Basics of Signal Processing with Python (Jupyter Notebooks)

  • Data Acquisition (I/Q demodulation, complex signal representation, sampling, quantization)

  • Range Processing (radar waveforms, pulse compression, ambiguity function, sidelobe reduction)

  • Doppler Processing (MTI, clutter suppression, range-Doppler ambiguities, spectral estimation)

  • Detection Theory (target models, Neyman-Pearson criterion, CFAR detector, CRBs)

  • Multi-Channel Processing (spatial filtering, interference suppression, adaptive beamforming)

  • Synthetic Aperture Radar (basics of coherent imaging, SAR data model, time-domain processing)

  • SAR Focusing Algorithms (range-Doppler, chirp scaling, motion compensation, autofocus)

  • SAR Image Analysis (image statistics, speckle filtering, segmentation, classification)

  • Radar Polarimetry (wave representations, scattering models, polarimetric decomposition)

  • Interferometry (interferometric processing chain, statistical performance models, applications)

  • Tomography (principles of 3-D imaging, tomographic processing, remote sensing applications)

  • Space-Time Adaptive Processing (GMTI, optimum processor, pre- & post-Doppler STAP)

  • Advanced Topics (bi- & multistatic radar, MIMO radar, compressive sensing)

Empfohlene Literatur

  • The handouts distributed at the beginning of each lecture cover the entire material and are fully sufficient for exam preparation.
  • The following literature can be consulted if detailed information is needed on individual aspects:

    • M. Richards, Fundamentals of Radar Signal Processing, McGraw-Hill, 2nd ed., 2014

    • I. Cumming, F. Wong, Digital Processing of Synthetic Aperture Radar Data, Artech House, 2004

    • J. Curlander, R. Donough, Synthetic Aperture Radar Systems & Signal Processing, Wiley, 1991

    • F. Ulaby, D. Long, Microwave Radar and Radiometric Remote Sensing, Michigan Press, 2014

    • C. Oliver, S. Quegan, Understanding Synthetic Aperture Images, Scitech, 2004

    • H. Van Trees, Optimum Array Processing, Wiley Interscience, 2002

    • J. Guerci, Space-Time Adaptive Processing for Radar, Artech House, 2nd ed., 2015

    • R. Hanssen, Radar Interferometry, Kluwer Academic Publishers, 2001

    • J. Li, P. Stoica, MIMO Radar Signal Processing, Wiley, 2008

 

Seminare

Prof. Dr.-Ing. Klaus Helmreich, Dr.-Ing. Gerald Gold

Zeit und Ort

Do 14:15 – 15:45, Raum n.V.

Vorbesprechung: Mittwoch, 16.10.19

Inhalt

 

Dr.-Ing. Jan Schür, Michael Gottinger M. Sc.

Zeit und Ort

Mi 14:15 – 15:45, Raum BZ 6.18 /06.226

Vorstellung und Vergabe der Themen bei der Vorbesprechung
Persönliches Erscheinen ist an allen Terminen erforderlich

Inhalt

– aktuelle Systemkonzepte in der Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
– ausgewählte Methoden der Signalverarbeitung
– neuartige Hardwarekonzepte für Funk- und Radarsysteme
– konkrete Anwendungen dieser Konzepte und Methoden

Aushang_HF_Seminar_WiSe19-20

Dr.-Ing. Christian Carlowitz

Zeit und Ort

Fr 14:15 – 15:45, Raum n.V.

Inhalt

 

Praktika

Prof. Dr.-Ing. Martin Vossiek, Prof. Dr.-Ing. Bernhard Schmauß, Prof. Dr.-Ing. Klaus Helmreich

Voraussetzungen / Organisatorisches

Forschungspraktika haben nach neuer FPO einen Umfang von 10 ECTS und sind im Rahmen einer abgeschlossenen Aufgabenstellung eine gute Möglichkeit, vor der Masterarbeit am Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik die Messgeräte, experimentellen Aufbauten, mathematischen Methoden und Simulationswerkzeuge eines Forschungsgebietes kennenzulernen.

Inhalt

Informationen zu Forschungspraktika am LHFT und freie Themen

Dr.-Ing. Jan Schür

Voraussetzungen / Organisatorisches

Das Praktikum “Grundlagen der Elektrotechnik 2” ist zusammen mit dem Teil 1 und ggf. Teil 3 Bestandteil eines Moduls in mehreren Studiengängen.

Inhalt

 

Dr.-Ing. Jan Schür

Voraussetzungen / Organisatorisches

Das Praktikum kann parallel zur Vorlesung Hochfrequenztechnik besucht werden. In zwei Vormittagsgruppen von 8.00 Uhr – 12.00 Uhr und zwei Nachmittagsgruppen von 14.00 Uhr – 18.00 Uhr kann der Vorlesungsstoff durch praktische Versuche ergänzt und vertieft werden (vorläufige Termine, endgültige Festlegung in der Vorbesprechung!).

Inhalt

n Kleingruppen zu 2-3 Studierenden werden neun Versuche zu folgenden Themen der Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik durchgeführt:

  • Darstellung und Messung von HF-Signalen

  • Wellenausbreitung und Reflexionsfaktormessung

  • Streuparametermessung

  • Netzwerkanalyse

  • Anpassungs-Transformatoren

  • Antennen und Strahlungsfelder

  • Nichtreziproke Bauelemente

  • HF-Resonatoren

Empfohlene Literatur: Zinke, O.,Brunswig, H.: Lehrbuch der Hochfrequenztechnik, Band 1, 6. Auflage. Springer-Verlag: Berlin (2000).
Voges, E.: Hochfrequenztechnik. Hüthig Verlag (2004)

hf_praktikum_aushang_ws1920

M. Sc. Lisa Härteis

Voraussetzungen / Organisatorisches

Note that there is a StudOn group for this lab course (https://www.studon.fau.de/crs600441.html). For a binding registration, please join this group. The maximum number of participants will be 6. All further information will be given in the StudOn group and in the first meeting. Manatory Laser Security Introduction 25th October 2019 12:30 – 14:00 CAD Laboratory H6.30/ 06.239

First meeting for all students: Nov 15th 8am

Mo 8:00-12:00 Kurs Experiments,

Fr 9:00-10:00 Kurs Experiment preparation for students of all groups

Köppel Max M.Sc., Tschapek Peter M.Sc.

Voraussetzungen / Organisatorisches

Das Praktikum findet begleitend zur Vorlesung “Photonik 1” statt. Es besteht aus 8 Versuchen, Dauer jeweils ca. 180 min., in Gruppen mit 3 Studenten sowie pro Versuch einer gemeinsamen Vorbesprechung mit ca. 60 min. Jeder Teilnehmer erstellt zu genau einem festgelegten Versuch ein ausgearbeitetes Versuchsprotokoll.

Teilnahme an Vorbesprechung und Sicherheitsbelehrung am 25.10.2019 ist Pflicht!

Inhalt

In kleinen Gruppen zu 2-3 Studierenden werden acht Versuche zu folgenden Themen der Lasertechnik und Photonik durchgeführt:

  • Geometrische Optik – Fresnelgesetze – Chromatische Aberration

  • HeNe-Laser – Aktives Medium – Anschwingbedingung – Spektrum

  • Gaußstrahl – TEM00 – Abbildung durch Linsen

  • Laser-Resonatoren – g-Parameter – Stabilitätsbereich

  • Strahlqualität – Multimode-Laser – Strahlparameterprodukt – Strahlprofil-Kamera

  • Laserdioden – FP,DFB,LED – Kennlinien – Abstrahlung – Spektrum

  • Faseroptik – Fasertypen – Moden – Dämpfung

  • Singlemodefasern – Fusionsspleißen – Laser einkoppeln

Durch das Praktikum können theoretisch erworbene Kenntnisse, z.B. aus der Vorlesung Photonik 1, zu Lasern und Photonik durch vorlesungsbegleitende Experimente vertieft werden. Dies ist die Voraussetzung, um grundlegende laserbasierte Systeme in der Praxis einzusetzen, für viele Anwendungen in Wissenschaft und Technik. Derartige Systeme werden eingesetzt z.B. für die Präzisionsmesstechnik, in der industriellen Materialbearbeitung, in der Bioanalytik, für die Medizintechnik, in Geräten der Unterhaltungselektronik oder in der optischen Nachrichtentechnik.

Empfohlene Literatur

Eichler, J., Eichler, H.J: Laser. 7. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2010.
Reider, G.A.: Photonik. 3. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2012.
Bergmann, Schäfer: Lehrbuch der Experimentalphysik, Bd.3: Optik. DeGruyter 2004.
Saleh, B., Teich, M.C.: Grundlagen der Photonik. 2. Auflage, Wiley-VCH 2008.
Träger, F. (Editor): Springer Handbook of Lasers and Optics, 2. Auflage, Springer Verlag, Berlin 2012.

photonik1_praktikum_aushang_ws1920