Optik und Photonik

Warum Optik?

Die Rolle der optischen Technologien wird sich in den nächsten Jahrzehnten als eine Schlüsseltechnologie der industriellen Entwicklung mehr und mehr verstärken. Optik ist im Begriff sämtliche Bereiche unserer modernen Gesellschaft zu durchdringen. Schon jetzt reichen die Anwendungsgebiete optischer Technologien von der Informations- und Kommunikationstechnik bis hin zur Medizin und der Energie- und Umwelttechnik.

Konkrete Anwendungsbereiche

In den letzten Jahrzehnten hat der Einzug optischer Technologien in die Fertigungstechnik einen enormen Gewinn an Genauigkeit mit sich gebracht. Automobil- und Schiffsbau wurden durch verschiedenste Einsatzmöglichkeiten des Lasers revolutioniert, da es nun möglich ist, Oberfl ächen und Materialien mit einer Genauigkeit zu bearbeiten, die man vorher nur durch einen extremen Kosten- und Fertigungsaufwand auf vergleichbare Art und Weise erreicht hätte.

Ein weiterer Bereich in dem optische Technologien einen Genauigkeitsgewinn hervorbrachten, war die optische Messtechnik. Mit Hilfe von berührungsloser Oberfl ächenmesstechnik kann hier nun präzisionsgenau im Nanometerbereich vermessen werden.

Darüber hinaus spielt die Optik eine große Rolle in der Hochgeschwindigkeitsübertragung von Daten. Surfen wir z.B. im Internet legt der generierte Datenstrom den größten Teil seines Weges als Sequenz extrem kurzer Lichtpulse innerhalb von Glasfaserkabeln zurück.

Kombination mit Informatik

Moderne Simulationen ermöglichen heutzutage ein verbessertes Verständnis der Lichtausbreitung und unterstützen die optimale Entwicklung neuer Technologien. Der Computer ist hierbei zum unentbehrlichen Arbeitsmittel für Design und Einsatz optischer Verfahren geworden. Mit der Einführung des Technischen Anwendungsfaches Computational Optics ist eine Spezialisierung in diesem Gebiet nun auch im Studiengang Computational Engineering möglich.

Pflichtvorlesungen im Bachelor

Die Vorlesungen sind sowohl an der Technischen als auch an der Naturwissenschaftlichen Fakultät verankert. Ausgehend von den nachfolgend aufgelisteten Pflichtvorlesungen ist z.B. eine Spezialisierung auf die Modellierung von Problemen der Feldausbreitung in optischen Systemen oder aber auch auf andere Teilgebiete möglich.

1. Semester

  • Experimentalphysik für Naturwissenschaftler I (5 + 2,5 ECTS) (Mechanik, Wärmelehre)

2. Semester

  • Experimentalphysik für Naturwissenschaftler II (5 + 2,5 ECTS) (Elektrizitätslehre, Optik, Aufbau der Materie)

3. Semester

  • Grundkurs Optik I: Geometrische und Technische Optik (2,5 + 2,5 ECTS) (Geometrischen und paraxiale Optik, Ray-Tracing, Abbildungsfehler, wichtige optische Instrumente)

4. Semester

  • Grundkurs Optik II: Wellenoptik (2,5 + 2,5 ECTS) (Optik in Verbindung mit linearer Systemtheorie, Fourier-Analyse, Informationstheorie)

5. Semester

  • Photonik I (2,5 + 2,5 ECTS) (technische und physikalische Grundlagen des Lasers, Übersicht über verschiedene Lasertypen)
  • Praktikum Photonik/Lasertechnik 1 (5 ECTS) (Praktische Versuche zur Vorlesung Photonik 1)

6. Semester

  • Optische Übertragungstechnik (2,5 + 2,5 ECTS) (Konstruktion, Aufbau und Struktur modernen optischer Datenübertagungsnetze)

Studienkonzept

Zu finden auf der CE-Homepage unter Wichtige Dokumente.