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course list >> Technische Fakultät (Tech) >> Elitestudiengänge >> Advanced Optical Technologies - Master of Science (AOT) >> Vorlesungsverzeichnis >>
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Grundlagen
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Fundamentals of Optics [FUNd/OPT] -
- Lecturers:
- Hanieh Fattahi, Vahid Sandoghdar, Johannes Knorr
- Details:
- Vorlesung mit Übung, certificate, ECTS: 15
- Dates:
- Mon, 12:00 - 13:00, room tbd
Wed, 11:00 - 12:00, room tbd
The course will be conducted as online course. The given time slots are live sessions. In addition students watch recorded lessons.
- Fields of study:
- PF AOT-GL 1
- Prerequisites / Organisational information:
- (1) The recorded lessons by Prof. Sandoghdar can be found at
https://video.mpl.mpg.de/video/96/lecture-1-1?channelName=Sandoghdar(2) The sessions with Dr. Fattahi, which supplements, the lessons by Prof Sandoghdar start with a meeting on 20 Oct, 11.00
https://fau.zoom.us/j/66198886693 (3) The part "Advanced Molecular Spectroscopy" by Dr. Knorr will be represented by the StudOn course
https://www.studon.fau.de/crs4003971.html
The regular live sessions, start on 18 Oct, 12.00.
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Advanced Optical Communication Systems [AOC] -
- Lecturer:
- Bernhard Schmauss
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Wed, 12:15 - 13:45, HF-Technik: SR 05.222
- Fields of study:
- WPF AOT-GL 2-3
- Prerequisites / Organisational information:
- Please register in StudOn „LHFT - Advanced Optical Communication Systems" .
Prerequisites:
- Contents:
- 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
- Recommended literature:
- 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.
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Optical Communication Networks [OptK] -
- Lecturer:
- Herbert Haunstein
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- Fri, 16:15 - 17:45, Zoom-Meeting
- Fields of study:
- WPF AOT-GL ab 1
- Prerequisites / Organisational information:
- Kommunikationsnetze I (empfohlen aber nicht zwingend notwendig)
- Contents:
- Während im Netzanschlussbereich elektrische Übertragungsverfahren wie analoge Modems, ISDN oder DSL, sowie die Mobilfunkstandards DECT, GSM, UMTS und WiMAX eingesetzt werden, finden in der Langstreckenübertragung optische Schnittstellen nach den SDH/OTN-Standards Anwendung. Diese Standards regeln sowohl die Protokolle für die Zusammenführung verschiedener Datenströme (Multiplex), als auch die Schnittstellen für die physikalische Übertragung. Durch die stark wachsende Anzahl paketorientierter Datenverbindungen (Internet, E-mail, voice over IP (VoIP) sowie
IPTV) ist eine schnelle Zunahme der Ethernet, Gigabit-Ethernet (GigE) und 10Gigabit Ethernet-Anschlüsse zu verzeichnen. Entsprechend werden
verstärkt paketorientierte Übertragungsnetze entwickelt, die langfristig die bisherige Infrastruktur ersetzen werden. Zur Kostensenkung wird dabei eine möglichst effiziente Verbindung zwischen den verschiedenen Netzwerk-Layern angestrebt. Einen weiteren wichtigen Aspekt stellt die Dynamisierung der Netze, also die Anpassung der
Netzeigenschaften an das aktuelle Verkehrsaufkommen. Ziel der Vorlesung ist es, die Grundlagen und Trends von modernen Glasfasernetzen zu vermitteln.
1. Anforderungen an optische Netze
Anwendungen und Dienste Topologien allgemein Hierarchische Gliederung (Zugangs-, Metro-, Kernnetz) Statische und dynamische Anforderungen an optische Netze Daten Transport Protokolle (TCP, Internet-Protokoll) Dimensionierung, Verkehrstheorie, -modelle, -charakterisierung
2. Standards in der optischen Übertragungstechnik
a) Aggregationsnetze
b) Transportnetze
Synchrone Digitale Hierarchie (SDH), Synchrone Optische NETze (SONET) Optisches Transportnetz (OTN) Multi-Protocol-Label-Switching MPLS (RFC 3031), Provider Backbone Transport (PBT), Transport-MPLS (ITU-T G.8110.1/Y.1370.1)
c) Netzsteuerung
ASON (ITU-T, G.8080) GMPLS (RFC 4139)
3. Komponenten optischer Transportnetze (Weitverkehrsnetz)
Sender / Empfänger, Wellenlängen-Multiplexer, optische Verstärker, Optische Schalter, einstellbare optische Filter, Dispersionskompensation
4. Optische Netze
Einführung in die optische Übertragung, optische Schnittstellen, Einkanal- / Mehrkanalsysteme, optisches Schalten Optische Transparenz, begrenzende Effekte, Netzmonitoring
- Recommended literature:
- H. Haunstein: Hilfsblätter zur Vorlesung.
R. Rawaswami: Optical Networks - A practical perspective, Academic
Press, 1998
B. Mukherjee: Optical WDM Networks, Springer, 2006
T.S. El-Bawab: Optical switching, Springer, 2006
U. Black: Optical Networks - Third generation transport systems, Prentice Hall, 2002
P. Tomsu and Chr. Schmutzer: Next generation optical networks, Prentice Hall, 2002
I.P. Kaminow: Optical Fiber Telecommunications IV A & B, Academic Press
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Optical Technologies in Life Science [OTLS] -
- Lecturers:
- Sebastian Schürmann, Oliver Friedrich, Maximilian Waldner, Lucas Kreiß
- Details:
- Vorlesung mit Übung, 4 cred.h, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- Tue, 10:15 - 13:00, SR 00.030
- Fields of study:
- WPF AOT-GL 1-3
- Prerequisites / Organisational information:
- Kombinierte Vorlesung & Übung im Umfang von 4 SWS.
Schriftliche Prüfung (120 min.)Empfohlene Voraussetzungen: Grundkenntnisse in den Bereichen Optik und Zellbiologie Anmeldung über StudOn erforderlich.
- Contents:
- Themen:
Anwendungen optischer Messmethoden im Bereich der Zellbiologie und Medizin Mikroskopie: Grundlegende Konzepte und Kontrastverfahren, Auflösungsvermögen und Grenzen, Aufbau und Komponenten von Lichtmikroskopen, Fluoreszenz-Mikroskopie Anwendungen von Fluoreszenz-Mikroskopie im Life Science Bereich, Verfahren zur Markierung biologischer Strukturen und Vorgänge in Zellen Epifluoreszenz-, Konfokal-, Multiphotonen-Mikroskopie, Konzepte und Anwendungsbeispiele Optische Endoskopie und Endomikroskopie in Forschung und Klinik Super-Resolution Mikroskopie, Konzepte und Anwendungsbeispiele für optische Bildgebung jenseits der beugungsbedingten Auflösungsgrenze
Lernziele und Kompetenzen: Die Studierenden
können verschiedene technische Ansätze im Hinblick auf wissenschaftlich Fragestellungen vergleichen und bewerten
können Vor- und Nachteile verschiedener Technologien, sowie konzeptionelle und praktische Limitationen einschätzen und bei der Analyse wissenschaftlicher Ansätze und Ergebnisse berücksichtigen
können selbstständig vertiefende Informationen zu technischen Lösungen, Materialien und Methoden im Bereich der Mikroskopie und Spektroskopie sammeln, strukturieren, und für die zielgerichtete Planung wissenschaftlicher Experimente auswählen
können wissenschaftliche Fragestellungen und technische Ansätze in Kleingruppen kritisch diskutieren und gemeinschaftlich Ansätze zur Beantwortung von Forschungsfragen mit Hilfe optischer Technologien entwickeln
- Recommended literature:
- Michael W. Davidson et al: Microscopy Primer, http://micro.magnet.fsu.edu, umfassendes Online-Lehrwerk über grundlegende Mikroskopieverfahren und neueste technische Entwicklungen
Bruce Alberts: Molecular Biology of the Cell, 4th Edition, New York, Garland Science Publisher. Standardlehrwerk für die Zellbiologie. Ulrich Kubitschek: Fluorescence Microscopy: from Principles to Biological Applications, Wiley-VCH Verlag. Douglas Chandler & Robert Roberson: Bioimaging: Current Concepts in Light and Electron Microscopy, Jones and Bartlett Publishers.
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Waveguides, optical fibres and photonic crystal fibres [OMS/WAV] -
- Lecturers:
- Nicolas Joly, Bernhard Schmauss
- Details:
- Vorlesung mit Übung, 4 cred.h, ECTS: 5
- Dates:
- Tue, 14:15 - 15:45, 00.152-113
Fri, 12:15 - 13:45, 00.152-113
The course will be conducted as online course (with a mix of live and recorded lessons). For more details and registration please go to https://www.studon.fau.de/crs3262147_join.html
- Fields of study:
- WPF AOT-GL 3
- Contents:
- The goal of this lecture is to give basics knowledge of optical waveguides and their applications. This will cover the following topics:
Guidance mechanism (geometric and EM approaches) Photonic crystal fibres (solid-core, hollow-core, bandgap and anti-resonance fibres) Nonlinear optics effect in optical fibres Applications
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Optical Lithography: Technology, Physical Effects, and Modelling -
- Lecturer:
- Andreas Erdmann
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, Die Vorlesung findet voraussichtlich über Zoom statt. Weitere Hinweise finden Sie im StudOn-Kurs zur Vorlesung.
- Dates:
- Thu, 12:15 - 13:45, Hans-Georg-Waeber-Saal
- Fields of study:
- WF AOT-GL ab 1
- Contents:
- Semiconductor lithography covers the process of pattern transfer from a mask/layout to a photosensitive layer on the surface of a wafer. It is one of the most critical steps in the fabrication of microelectronic circuits. The majority of semiconductor chips are fabricated by optical projection lithography. Other lithographic techniques are used to fabricate lithographic masks or new optical and mechanical devices on the micro- or nanometer scale. Innovations such as the introduction of optical proximity correction OPC), phase shift masks (PSM), special illumination techniques, chemical amplified resist (CAR) materials, immersion techniques have pushed the smallest feature sizes, which are produced by optical projection techniques, from several wavelengths in the early 80ties to less than a quarter of a wavelength nowadays.
This course reviews different types of optical lithographies and compares them to other methods. The advantages, disadvantages, and limitations of lithographic methods are discussed from different perspectives. Important components of lithographic systems, such as masks, projection systems, and photoresist will be described in detail. Physical and chemical effects such as the light diffraction from small features on advanced photomasks, image formation in high numerical aperture systems, and coupled kinetic/diffusion processes in modern chemical amplified resists will be analysed. The course includes an in-depth introduction to lithography simulation which is used to devise and optimize modern lithographic processes.
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Advanced Semiconductor Technologies - Photovoltaic Systems for Power Generation - Design Implementation and Characterization [AST-PVS-Design] -
- Lecturers:
- Christoph J. Brabec, Jens Hauch
- Details:
- Vorlesung mit Übung, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 3, nur Fachstudium, In Ausnahmefällen als ZOOM- Meeting. Anmeldung im StudOn wird empfohlen / In exceptional cases as a ZOOM meeting. Registration in StudOn is recommended. Allgemeine Vorbesprechung zum Studium am MEET am 18.10.21 um 9 Uhr, ZOOM: https://fau.zoom.us/j/66397932198?pwd=TCt5Unlack5BVTFUckpUelBQeDgyUT09 Meeting-ID: 663 9793 2198 Kenncode: 022307
- Dates:
- Wed, 9:15 - 10:45, 3.71
Wenn online, dann Videos im StudOn / If ZOOM meeting, then videos in StudOn, Preliminary meeting: 18.10.2021, 9:00 - 10:00, Zoom meeting
starting 27.10.2021
Preliminary meeting: Wednesday, 20.10.2021, 10:15 - 11:00 Uhr, 3.71
- Fields of study:
- WF AOT-GL ab 1
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