Optoelectronic Devices

Mechatronik, Master (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode WP-ME-MA-40
Modulname Optoelectronic Devices
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Durch solide und zukunftsgerichtete Grundlagen- und Methodik­vermittlung verfügen die Studierenden über Kenntnisse der optischen Kommunikationstechnik, Optoelektronik, Mikrosystemtechnik und Nanotechnologie. So sind sie in der Lage, in den Projekten, der Diplom­arbeit und der Master Thesis bereits an vorderster Front des Kenntnisstandes der Mechatronik arbeiten zu können. Die Studieren­den erlangen für Ihre berufliche Zukunft essentielle Voraussetzungen, wie Innovationsfähigkeit, Denken und Handeln im Sinne von Nachhaltigkeit und methodische Problem- und Projektbearbeitung.
Lehrveranstaltungsarten VLmP 3 SWS
Lehrinhalte

Einführung in die Methodik der Strahlen, Wellen und Quantenoptik. Im Zentrum der Vorlesung steht immer die Frage "Warum bietet die Optik große Vorteile in der mechanischen Fertigung, der Messtechnik bezüglich Sensitivität und Selektivität, als auch der Informationstechnik?"

  • Grundlagen der Optik
  • Optische Wellenleiter
  • Material-, Moden und Wellenleiter-Dispersion
  • Interferometer (Michelson, Fabry-Perot, Mach-Zehnder)
  • Vom dielektrische Vielfachschicht Spiegel zum Interferenz Filter
  • Einführung in Halbleiterlaser
  • Einführung in Licht emittierende Dioden LEDs, Stand und Perspektiven einer energiesparenden Beleuchtungstechnik, Augenempfindlichkeit, Anwendungen

Licht detektierende bzw. absorbierende Bauelemente: Photodioden, Solarzellen

Im Zentrum stehen neben Materialfragen stets auch wirtschaftliche Aspekte und Konzepte den Energieverbrauch zu reduzieren..
Titel der Lehrveranstaltungen Optoelectronic Devices
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Vorlesung
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Wintersemester
Sprache englisch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Grundkenntnisse in Werkstofftechnik, elektronischen Bauelementen, Halbleitern
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand 3 SWS VL (45 Std.) Selbststudium 75 Std.
Studienleistungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung 20 Min.
Anzahl Credits (ECTS) 4 cp
Lehreinheit Elektrotechnik
Modulverantwortliche/r Prof. Dr. rer. nat. habil. Hartmut Hillmer
Lehrende Prof. Dr. Hartmut Hillmer
Medienformen • Beamerpräsentation • Tafel • Skript • Demonstratoren und Experimente in der Vorlesung
Literatur
  • O. Kasap: Optoelectronics and photonics, Prentice Hall, 2001
  • Singh: Semiconductor Devices – an Introduction, McGraw-Hill
  • Singh: Semiconductor Devices - Basic Principles, John Wiley & Sons, New York 2001
  • Brückner: Optische Nachrichtentechnik: Grundlagen und Anwendungen, Teubner Verlag, Stuttgart, 2003
  • Hillmer und J. Salbeck: Kap. 8, “Materialien der Optoelektronik – Grundlagen und Anwendungen”, in Bergmann Schäfer, Band 6, Festkörper, Auflage 2004, Walter de Gruyter Verlag, Berlin, New York.
  • E.A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, Wiley 2009
  • Jahns, S. Helfert, Introduction to Micro- and Nanooptics, Wiley-VCH 2012
  • L. Novotny, B. Hecht, Principles of Nano-Optics, Cambridge, 2nd. Ed. 2012