Modulhandbuch Master Optische Systemtechnik/Optronik

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1 Modulhandbuch Master Optische ystemtechnik/optronik rüfungsordnungsversion: 2014 Erstellt am: Freitag 06 eptember 2013 aus der O Datenbank der TU Ilmenau

2 Inhaltsverzeichnis Name des Moduls/Fachs 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Abschluss L Fachnr. Bauelemente der Optik F 6 Bewertung optischer ysteme L 30min Fertigungsverfahren optischer Bauelemente und ysteme L 90min rojektseminar F 12 rojektseminar Optronik L hotonik F 18 Molekülphysik und pektroskopie L 30min raktikum hotonik L 30min Experimentelle Methoden der hysik L 30min Halbleiter L 30min Laserphysik L 30min Optotechnik F 18 Fehlertolerante Konstruktion und Justierung L Herstellung optischer Werkstoffe L 30min Mechanisch-optische Funktionsgruppen L Digitale Bildverarbeitung L 90min Mechanisch-optische Funktionsgruppen L Optische ensor- und Informationstechnik F 18 Optische ensoren und Empfänger L 30min hotovoltaik und Energiewandlung L 30min Informationstheorie und Codierung L 30min Mikro- und Nanotechnologien für die Optoelektronik L 30min Optische Telekommunikationstechnik L 30min Wahlfächer F 24 2D-ystemtheorie L 30min Fertigungs- und Lasermesstechnik L 30min Festkörperlaser und erstärker L 30min Holographie L 30min Lichtmesstechnik und -sensorik L 30min Mikrooptik L 30min 3 886

3 Mikrotechnologie L 90min Mikro- und Nanoanalytik L 30min Optische Emitter für die ensor- und Informationstechnik L 30min Optische Koordinatenmesstechnik L 30min Optische Messtechnik/ Optik-raktikum L 30min Optoelektronische Mess- und ensortechnik L 30min Organische hotovoltaik L 30min hysiologische Optik und sychophysik L 30min raktikum hotovoltaik L 30min ilizium-hotovoltaik L 30min MD- und Hybridtechnik (AT-Workshop) L 30min 3 67 ynthese optischer ysteme/ Optiksoftware L 30min Beleuchtungstechnik L 30min Digitale ignalverarbeitung L 90min Farbe und Farbmetrik L 30min Kostenrechnung/ Bewertung L Lasertechnik L 30min Messdatenauswertung und Messunsicherheit L 30min Metrologie und Qualitätssicherung L 30min Nano- und Lasermesstechnik L 30min hotovoltaikanlagen L 30min raktikum Lichttechnik L ystemtechnik der Bildverarbeitung L 30min Masterarbeit mit Kolloquium F 30 Masterarbeit - Abschlusskolloquium L 30min Masterarbeit - schriftliche wissenschaftliche Arbeit MA

4 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Bauelemente der Optik Modulnummer: 7512 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Gerhard Linß Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden verfügen über Kenntnisse und Überblickswissen zu Funktionsweise, Herstellung und Bewertung optischer Bauelemente und ysteme. Ziel der Kurse dieses Moduls ist es, Wissen über die grundlegenden Aufgaben, Funktionen und Eigenschaften von optischen Bauelementen und ysteme zu vermitteln, die rinzipien zu erklären, auf deren Grundlagen optische ysteme arbeiten und bewertet werden können. ie lernen optische Apparate als strukturierte ysteme aus Komponenten mit individuellen Aufgaben und hochgradig komplexen Beziehungen verstehen und erwerben die Fähigkeit, optische Bauelemente und ysteme bezüglich ihrer Leistungen in unterschiedlichen Anwendungsdomänen zu analysieren, bewerten und einzusetzen sowie die Komplezität deren Herstellungsverfahren zu beurteilen. orraussetzungen für die Teilnahme Fächer des Bachelor-tudiums Optische ystemtechnik/optronik eite 4 von 98

5 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Bauelemente der Optik Bewertung optischer ysteme Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 880 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. tefan inzinger W nach Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Gute Mathematik und hysik Grundkenntnisse Inhalt Medienformen Daten-rojektion, Folien, Tafel orlesungsskript Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden analysieren optische Abbildungssysteme verschiedenster Art. ie verstehen die Ursachen für Abbildungsfehler im nicht-paraxialen Bereich und wenden vertiefte Kenntnisse der Beschreibung optischer Bauelemente und ysteme an. ie modellieren, analysieren und bewerten optische Abbildungssysteme auf der Basis der diskutierten Modellbeschreibungen für Abbildungsfehler. Auf der Basis der Kenntnis der Fehlerursachen lernen die tudierenden die ersten Grundzüge der Optimierung der Funktionalität optische Abbildungssysteme. In orlesungen und Übungen wird Fach-, Methoden- und ystemkompetenz vermittelt. Die tudierenden verfügen über ozialkompetenz, die insbesondere durch intensive Förderung von Diskussion, Gruppen- und Teamarbeit vertieft wird. Geometrisch-optische Abbildung und Abbildungsfehler, Analytische Bildfehlertheorie, Wellenoptische Theorie der Abbildung; Literatur flichtkennz.: flichtfach H. Gross, "Handbook of Optical ystems", Wiley CH, Berlin. W. Richter: Bewertung optischer ysteme. orlesungsskript TU Ilmenau. H. Haferkorn: Optik. 4. Auflage, Wiley-CH E. Hecht: Optik. Oldenbourg, Art der Notengebung: Gestufte Noten 2332 verwendet in folgenden tudiengängen Master Maschinenbau 2009 Master Maschinenbau 2011 Master Maschinenbau 2014 Master Medientechnologie 2009 Master Medientechnologie 2013 eite 5 von 98

6 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 eite 6 von 98

7 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Bauelemente der Optik Fertigungsverfahren optischer Bauelemente und ysteme Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 7513 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. Jean ierre Bergmann Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau Fachgebiet: W nach Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F erständnis über die Herstellungsverfahren optischer Mate-rialien und Bauelemente, ihre Bearbeitung und Oberflächenvergütung sowie über Technologien zum Fügen optischer Bauelemente, Erkennen der Zusammenhänge bei der rozessauslegung und Qualitätssicherung orkenntnisse Grundlagen der Fertigungstechnik Inhalt erfahren zur Bearbeitung und trukturierung von opti-schem Glas, Kristallen und Kunststoffen, rozessführung, Beeinflussung der optischen Oberflächenqualität, erfahren zum Fügen optischer Bauelemente, Fertigung optischer onderbauelemente Medienformen Folien als DF-File im Netz Literatur Horne, D.F.: Optical roduction Technology. Bristol-Adam, Hilger Ltd., 1983 Kingslake, R.: Optical ystems Design. London/New York, Akademie ress, 1983 Yoder,.R.: Opto-Mechanical ystems Design. New York/Basel Marcel Dekker, Inc., 1986 Grünwald, F.: Fertigungsverfahren der Gerätetechnik,erlag Technik verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 eite 7 von 98

8 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: rojektseminar Modulnummer: 8651 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Gerhard Linß Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Lernziele des rojektseminars sind die ermittlung von Forschungskompetenzen durch die Teilnahme der tudierenden an aktuellen Forschunsprojekten sowie die in der Industrie nachgefragten oft-kills wie rojektmanagement, Teamfähigkeit, räsentationstechniken usw. Die rojektthemen weisen optronischen Charakter, d.h. Interdisziplinarität, auf. Das rojekt wird in Gruppenarbeit (3-8 tudenten in Abhängigkeit von der Komplexität der Aufgabe) durchgeführt und von einem rofessor bzw. einem beauftragten Mitarbeiter betreut. Im rojektverlauf werden die wesentlichen chritte der Entwicklung eines optronischen ystems von der Konzeption bis zur Realisierung durchlaufen. Der Arbeitsumfang jedes tudenten beträgt im ersten und im zweiten Mastersemester je 180 h, also insgesamt 360h. Ziel ist es ebenfalls, das ermögen der tudierenden zu erhöhen, sich Wissen in Eigenarbeit anzueignen, sowie mit vorhandenen Werkzeugen und Anlagen, oftware und ersuchsständen umzugehen. orraussetzungen für die Teilnahme Fächer des Bachelor-tudiums Optische ystemtechnik/optronik eite 8 von 98

9 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: rojektseminar rojektseminar Optronik Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: Deutsch und Englisch Fachnummer: 8651 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Gerhard Linß W nach 180 h 180 h Turnus:ganzjährig Leistungspunkte: 12 Workload (h): 360 Anteil elbststudium (h): 360 W: 0.0 Fakultät für Maschinenbau Fachgebiet: Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Fächer des Bachelor-tudiums Inhalt Medienformen chriftliche Arbeit, elektronische räsentation 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Lernziele des rojektseminars sind die ermittlung von Forschungskompetenzen durch die Teilnahme der tudierenden an aktuellen Forschunsprojekten sowie die in der Industrie nachgefragten oft-kills wie rojektmanagement, Teamfähigkeit, räsentationstechniken usw. Die rojektthemen weisen optronischen Charakter, d.h. Interdisziplinarität, auf. Das rojekt wird in Gruppenarbeit (3-8 tudenten in Abhängigkeit von der Komplexität der Aufgabe) durchgeführt und von einem rofessor bzw. einem beauftragten Mitarbeiter betreut. Im rojektverlauf werden die wesentlichen chritte der Entwicklung eines optronischen ystems von der Konzeption bis zur Realisierung durchlaufen. Der Arbeitsumfang jedes tudenten beträgt im ersten und im zweiten Mastersemester je 180 h, also insgesamt 360h. Ziel ist es ebenfalls, das ermögen der tudierenden zu erhöhen, sich Wissen in Eigenarbeit anzueignen, sowie mit vorhandenen Werkzeugen und Anlagen, oftware und ersuchsständen umzugehen. Im rojektverlauf werden die wesentlichen chritte der Entwicklung eines optronischen ystems von der Konzeption bis zur Realisierung durchlaufen. Ziel ist es ebenfalls, das ermögen der tudierenden zu erhöhen, sich Wissen in Eigenarbeit anzueignen, sowie mit vorhandenen Werkzeugen und Anlagen, oftware und ersuchsständen umzugehen. Literatur Eigene Literatur- und atentrecherchen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2362 verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 eite 9 von 98

10 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: hotonik Modulnummer: 7516 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Das Modul hotonik im Masterstudiengang O/OTR beinhaltet die eranstaltungen Molekülphysik, Experimentelle Methoden der hysik, Halbleiter, Laserphysik sowie das raktikum hotonik. Es vermittelt die theoretischen und praktischen Grundlagen der hotonik und Optoelektronik, die Wirkungsprinzipien ausgewählter moderner optoelektronischer und photonischer Bauelemente sowie deren Entwurf und Anwendung. Die tudierenden sind in der Lage solche Bauelemente zu verstehen, zu entwerfen und anzuwenden. ie werden befähigt, fachspezifische Aufgaben und Fragestellungen analytisch zu lösen und/oder praktisch umzusetzen. orraussetzungen für die Teilnahme abgeschlossenes Bachelorstudium in Optronik oder einem vergleichbaren naturwissenschaftlichen oder ingenieurwissenschaftlichen Fach eite 10 von 98

11 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: hotonik Molekülphysik und pektroskopie Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch und Englisch Fachnummer: 670 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. iegfried tapf W nach Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Inhalt Medienformen orlesungen und Übungen, Folien, Beamer, ideos, imulationen Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 45 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Lehrveranstaltung vermittelt ein vertieftes erständnis für den Aufbau der Moleküle sowie für die Wechselwirkung von Molekülen mit elektromagnetischen Wellen. ie führt hin zu Makromolekülen und den molekularen Grundlagen der olymerphysik. chwerpunkte liegen auf den pektroskopischen Methoden der Molekularen Analytik. Module Experimentalphysik I und Experimentalphysik II sowie Chemie für hysiker Molekülphysik, Wechselwirkung Licht und Materie, Molekülsymmetrie und ihr Einfluss auf die pektroskopie, Gruppentheorie in der Molekülphysik, Rotations- und chwingungsspektroskopie, Ramanspektroskopie, elektronische Absorption und Fluoreszenz, experimentelle Methoden der pektroskopie, dopplerfreie pektroskopie, Makromoleküle, funktionale Moleküle, Biomoleküle, molekulare olymerphysik Literatur flichtkennz.: flichtfach Demtröder: Laserspektroskopie Haken Wolf: Molekülphysik und Quantenchemie Bishop: Group Theory and Chemsitry Atkins: hysical Chemistry Art der Notengebung: Gestufte Noten 2423 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 ertiefung H LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 ertiefung H Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 eite 11 von 98

12 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 eite 12 von 98

13 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: hotonik raktikum hotonik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch und Englisch Fachnummer: 8570 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: W nach Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Das raktikum vermittelt das praktische Herangehen an wissenschaftliche Fragestellungen im Themengebiet hotonik. Hierzu gehören: Erarbeitung und Koordinierung von Grundlagen, gründliche orbereitung auf die Durchführung verschiedener Experimente, Auswertung der Messungen und Bewertung der Ergebnisse. Die tudenten werden in die Lage versetzt, moderne Methoden der hotonik in praktischer Erfahrung anzuwenden. orkenntnisse Bc in Optronik oder verwandte Bachelorstudiengänge. Inhalt raktikumsversuche zur hotonik auf fortgeschrittenem Niveau. Zum Ende des emesters wird jeder tudierende je einen der bearbeiteten ersuche als eminarvortrag vorstellen. Medienformen Begleitendes Lehrmaterial (raktikumsbeschreibungen) wird jeweils zwei Wochen vor den durchzuführenden raktikumsversuchen von den Betreuern an die tudenten ausgegeben. Literatur Begleitende Literatur wird jeweils zwei Wochen vor den durchzuführenden raktikumsversuchen von den Betreuern an die tudenten ausgegeben. flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2422 verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 eite 13 von 98

14 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: hotonik Experimentelle Methoden der hysik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch und Englisch Fachnummer: 1815 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. iegfried tapf W nach Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Experimentalphysik I Inhalt Medienformen Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Lehrveranstaltung führt in die modernen experimentellen Methoden der hysik ein. Die Teilnehmer erlernen, moderne experimentelle Aufbauten zu verstehen und zu dimensionieren. akuumerzeugung, akuummessung, akuumtechnologie, Ionen- und Elektronenstrahlen, Licht- und Teilchendetektoren, Methoden der Massenspektrometrie und der Elektronen-energieananalyse, erfahren und Geräte der optischen pektroskopie, Röntenanalytische erfahren, ynchrotronstrahlung und ihre Anwendung orlesungen und Übungen, Folien, Beamer, ideos, Computer- simulationen, Datenblätter und Kataloge der Gerätehersteller Literatur flichtkennz.: flichtfach Bergmann chäfer, Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 1-4 Mellisinos: Experiments in modern hysics Art der Notengebung: Gestufte Noten 2423 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Elektrotechnik 2008 ertiefung H LA BA Berufl. chulen LA Berufliche chulen - Erstfach Metalltechnik 2008 ertiefung H Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 eite 14 von 98

15 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: hotonik Halbleiter Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch und Englisch Fachnummer: 7376 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch W nach Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Inhalt Medienformen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die Lehrveranstaltung vermittelt die Grundlagen der Halbleiterphysik. Die tudierenden werden dadurch in die Lage versetzt, die elektronischen und optischen Eigenschaften von Halbleitern, deren Zusammenhang mit den Materialeigenschaften sowie deren Bedeutung für die Funktionsweise von Halbleiterbauelementen zu verstehen. Experimentalphysik, Mathematik für Naturwissenschaftler und Ingenieure, Einführung in die Festkörperphysik, Atomphysik bzw. Quanten I (alle auf Bachelor-Niveau) om Molekül zum Festkörper: Isolator Halbleiter-Metall Quantenmechanisches Konzept - Einelektronen-Näherung Kristallgitter und reziprokes Gitter Kronig-enney-Modell Allgemeine Beschreibung der Kristallelektronen (Blochfunktion, Bandstruktur) Bandstruktur einiger typischer Halbleiter Zustandsdichte Bänderschema Effektivmassen-Näherung - Enveloppenfunktion törstellen tatistik der Elektronen und Löcher im Halbleiter hononen Ladungsträgertransport Generation und Rekombination von Ladungsträgern : Folien, Beamer, imulationen Ü: Wöchentliche Übungsserien Bereitstellung von Folien (Grafiken, Diagramme etc) zur orlesung sowie englischsprachige Zusammenfassungen zu jeder orlesung Literatur C. Kittel: Einführung in die Festkörperphysik, Oldenburg 2002 H. T. Grahn: Introduction to emiconductor hysics, World c.,.y.yu, M.Cardona: Fundamentals of emiconductors: hysics and Materials roperties J. ingleton: Band Theory and Electronic roperties of olids, Oxford 2001 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2422 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Technische hysik 2008 Bachelor Technische hysik 2011 Bachelor Technische hysik 2013 eite 15 von 98

16 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 Master Regenerative Energietechnik 2011 Master Regenerative Energietechnik 2013 eite 16 von 98

17 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: hotonik Laserphysik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch und Englisch Fachnummer: 5212 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. habil. Gerhard Gobsch Medienformen W nach Tafel, Folien, owerpoint, experimentelle Demonstrationen Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachgebiet: Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Inhalt 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudenten werden in das komplexe Gebiet der Laserphysik eingeführt. Dabei erlernen sie die physikalischen und optischen Grundlagen des Lasers, die Wirkungsweise und den Aufbau der verschiedenen Lasertypen sowie deren Einsatzfelder und deren Anwendung. ie sind in der Lage, Laser und Laserbauelemente zu analysieren und zu bewerten sowie diese in optischen und photonischen ystemen gezielt zum Einsatz zu bringen. Fundierte Grundkenntnisse der Optik, Atomphysik und Festkörper- und Halbleiterphysik Eigenschaften des Laserlichtes; trahlungsübergänge und Linienbreite; Laserprinzip; Laserresonatoren; Ausgewählte Lasersysteme; Beispiele für Laseranwendungen in verschiedenen Bereichen der Naturwissenschaft, Technik und Medizin; Lasersicherheit. Literatur J. Eichler, H.J. Eichler, Laser - Grundlagen, ysteme, Anwendungen, pringer, Berlin H. Fouckhardt, hotonik, Teubner, tuttgart B. E. A. aleh, M. C. Teich - Fundamentals of hotonics, John Wiley & ons, New York W. T. ilfvast, Laser Fundamentals, Cambridge University ress R.. Quimby, hotonics and Lasers - An Introduction, Wiley-Interscience flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2422 verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 Master Technische hysik 2008 Master Technische hysik 2011 eite 17 von 98

18 Master Technische hysik 2013 eite 18 von 98

19 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Optotechnik Modulnummer: 7520 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Gerhard Linß Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden verfügen über vertieftes Wissen über Herstellung, Aufbau und Anwendung der gesamten Breite optischer Geräte. ie sind fähig komplexe mess- und erkennungstechnische Aufgaben der digitalen Bildverarbeitung zu lösen. ie haben vertieftes Wissen über die speziellen Werkstoffe der Optik und sind in der Lage Aufgaben der Justierung zu bearbeiten. ie verfügen über ausgeprägte Kenntnisse des Aufbaus mechanisch-optischer Funktionsgruppen und können Aufgaben zu deren Entwicklung, Herstellung und Anwendung selbständig übernehmen. orraussetzungen für die Teilnahme Fächer des Bachelor-tudiums Optische ystemtechnik/optronik eite 19 von 98

20 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Optotechnik Fehlertolerante Konstruktion und Justierung Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: Deutsch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Christian Weber W nach Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Inhalt Medienformen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F tudierende verstehen die Bedeutung einer umfassenden Auseinandersetzung mit Fehlern, deren Ursachen und Wirkungen im Rahmen von Konstruktions- und Entwicklungsprozessen. tudierende kennen die ielfalt an Erscheinungsformen von Fehlern und die Wichtigkeit einer möglichst fehlertoleranten Konstruktionsweise. tudierende sind in der Lage Fehleranalysensystematisch durchzuführen und Fehlereinflussgrößen zu erfassen und zu bewerten. tudierende verfügen über tiefergehende Kenntnisse zur erbesserung des Fehlerverhaltens. Grundkenntnisse in roduktentwicklung/konstruktion (z.b. Konstruktionsmethodik), Fertigungstechnik, Technische Mechanik, Maschinenelemente, Getriebetechnik und geometrischer Optik Fehler an technischen rodukten (Fehlerbegriff, Fehleraxiom, Fehlererscheinungsformen, Einteilung, ) Mathematische Grundlagen (Taylorpolynome, Linearisierung, Fehlergleichung, Approximationsfehler, ) Fehleranalyse (Ablauf, virtuelle Abweichung, Fehlerbäume, trukturgraphen, Abhängigkeitsanalysen, ) Bewerten von Fehlereinflüssen 2312 Tafel und owerpoint-räsentation pdf-datei der owerpoint-räsentation Literatur Krause, W.: Gerätekonstruktion in Feinwerktechnik und Elektronik. Hanser-erlag, München 2000 Hansen, F. :Justierung. erlagtechnik Berlin 1967 verwendet in folgenden tudiengängen eite 20 von 98

21 Master Maschinenbau 2014 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung MB eite 21 von 98

22 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Optotechnik Herstellung optischer Werkstoffe Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 386 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Edda Rädlein Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Maschinenbau Fachgebiet: W nach Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F raktische Erfahrung in der Beurteilung der Qualität von optischen Werkstoffen, Oberflächen und chichten. ertieftes erständnis moderner roduktionsprozesse. Naturwissenschaftliche Grundlagen für die Werkstoffenentwicklung in neuen optischen Anwendungen. Kenntnis von ausgewählten aktuellen Forschungsergebnissen und die Fähigkeit, Entwichlungstrends zu beurteilen. orkenntnisse Fertigungstechnik und Werkstoffe aus dem Grundstudium, Fertigungsverfahren und Werkstoffe der Optik aus dem 4. emester Inhalt pezielle Methoden der Herstellung optischer Bauelemente. Qualität optischer Bauelemente im Hinblick auf Homogenität, Transmission, Brechzahl und Oberflächenbeschaffenheit. Werkstoffe aus Glas, Keramik, Einkristallen und transparenten olymeren, deren Bearbeitung und Anwendungen (zum Beispiel in der olartechnik, in der Mikrofertigung, für schaltbare Transmission). Medienformen Tafelbild, Anschauungsmuster, oweroint, kript Literatur für einzelne Kapitel: H. Bach und N. Neuroth, hrsg., The roperties of Optical Glass, chott eries on Glass and Glass Ceramics, pringer, Berlin (1998) J. Bliedtner und G. Gräfe, Optiktechnologien, Hanser Fachbuchverlag, Leipzig 2008 D. Hülsenberg, A. Harnisch und A. Bismarck, Microstructuring of Glasses, pringer eries in Materials cience, pringer, Berlin etc flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2351 verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 eite 22 von 98

23 Master Optronik 2010 eite 23 von 98

24 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Optotechnik Mechanisch-optische Funktionsgruppen 1 Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: Deutsch Fachnummer: 5959 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Rene Theska W nach Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Inhalt Medienformen Folien, Tafelbild, Anschauungsobjekte, Arbeitsblätter Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Maschinenbau Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind in der Lage, konstruktive robleme für die Entwicklung mechanisch- optischer Baugruppen in Geräten selbstständig zu lösen. ie werden in die Lage versetzt, erworbenes Wissen auf den Gebiet der Optik und Feinwerktechnik konstruktiv umzusetzen. Bachelor-Abschluß in einem natur- oder ingenieurwissenschaftlichen Fach Grundkenntnisse in geometrischer Optik piegel, piegelsysteme und piegelprismen Objektive Zusammengesetzte ysteme Unschädliche Kippachsen Instrumente der Fluchtungs- und Richtungsprüfung Innozente und invariante Anordnungen Literatur flichtkennz.: flichtfach H. Haferkorn, Optik: physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen, 4., bearb. und erw. Aufl., Weinheim, Wiley- CH, A. König und H. Köhler, Die Fernrohre und Entfernungsmesser, 3., völlig neu bearb. Aufl., Berlin [u.a.], pringer, Art der Notengebung: Gestufte Noten 2363 verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Maschinenbau 2013 Master Maschinenbau 2009 Master Maschinenbau 2011 Master Maschinenbau 2014 Master Mikro- und Nanotechnologien 2008 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 eite 24 von 98

25 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung MB eite 25 von 98

26 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Optotechnik Digitale Bildverarbeitung 2 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester Fachnummer: 7410 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Gerhard Linß Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Maschinenbau Fachgebiet: W nach Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden verfügen über die Fähigkeit komplexe messtechnische Aufgaben mit Bildverarbeitung zu lösen. ie verfügen über Kenntnisse der ubpixelantastung zur berührungslosen ein- und zweidimensionalen Messung. Die tudierenden sind in Lage Messanordnungen zur berührungslosen dreidimensionalen Messung zu berechnen und zu entwerfen. Die tudenten sind in der Lage erfahren die automatisierte optische rüfung und Qualitätssicherung von Komponenten und Baugruppen im Makro-, Mikro- und Nanometerbereich zu analysieren. ie verfügen über Kenntnisse zu den Grundlagen der Farbbildverarbeitung. ie sind in der Lage Farbräume zu transformieren und Aufgaben der Farb- und Farb-Orts-Bestimmung zu lösen. Die tudierenden beherrschen die Grundlagen der Merkmalsidentifikation und Mustererkennung im Grau- und Farbbild. ind in der Lage Klassifikationsverfahren auf der Grundlage von Geometrie, Farb- und Texturmerkmalen wie Fläche, Umfang, chwerpunkt, Momente, Krümmung, Oberflächenfarbe und Oberflächenbeschaffenheit anzuwenden. ie sind fähig Lösungen auf der Grundlage von Nächsten-Nachbar-Klassifikatoren, Template Matching und neuronalen Netze zu entwerfen. Im zughörigen raktikum werden die in der orlesung erworbenen Kenntnisse in vier ersuchen zur zweidimensionalen räzisionsmessung, zur dreidimensionalen Messung, zur Farbklassifikation und zur Oberflächeninspektion vertieft. orkenntnisse Naturwissenschaftliche und ingenieurwissenschaftliche Fächer des Gemeinsamen Ingenieurwissenschaftlichen Grundstudiums Inhalt 1. Messverfahren Eindimensional 2. Messverfahren Zweidimensional 3. Messverfahren Dreidimensional 3. Messverfahren im Mikrobereich 5. Farbbildverarbeitung Grundlagen 6. Automatisierte Klassifikation mit Methoden des maschinellen Lernens Medienformen Beamer, Tafel, Live-orführung von Algorithmen Literatur [1] Brückner, eter; Correns, Martin; Anding, Katharina: orlesungsskript Digitale Bildverarbeitung 2, TU Ilmenau 2012 [2] Ernst, H. ; Einführung in die digitale Bildverarbeitung; Franzis erlag, München eite 26 von 98

27 [3] Jähne, B. ; Digitale Bildverarbeitung 2.Aufl. ; pringer erlag Berlin, Heidelberg 1991 [4] Gonzalez, Rafael C.; Woods, Richard E.: Digital Image rocessing; Third Edition; earson rentice Hall, New Jersey 2008 verwendet in folgenden tudiengängen Master Mechatronik 2008 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 eite 27 von 98

28 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Optotechnik Mechanisch-optische Funktionsgruppen 2 Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: Fachnummer: 7469 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Rene Theska W nach Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Für das Fach Mechanisch-optische Funktionsgruppen 2 gilt für die Berechnung der Endnote:Endnote= 50% (Gesamtnote der Belege) + 50% (Klausur). Es müssen alle Teilleistungen bestanden sein Inhalt Medienformen Literatur verwendet in folgenden tudiengängen Master Maschinenbau 2009 Master Maschinenbau 2011 Master Maschinenbau 2014 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 eite 28 von 98

29 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Optische ensor- und Informationstechnik Modulnummer: 7523 Modulverantwortlich: Univ.-rof Dr. Heiko Jacobs Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden kennen die Komponenten der optischen ensor und Informationstechnik. Dies umfasst die ignalkodierung, die hysik und Technologie von optoelektronischen Komponenten und olarzellen, sowie die optische ignalübertragung und die Energiegewinnung durch olarzellen und die damit verbundene chaltungstechnik und ystemaufbau ein. Die tudierenden werden in die Lage versetzt die ysteme, Komponenten und Herstellungsprozesse der optischen ensor- und Informationstechnik zu bewerten und zu analysieren. Die erworbenen Kenntnisse versetzen die tudierenden in die Lage diese ysteme zu synthetisieren und geeignete ignalkodierungsverfahren auszuwählen, sowie olarsysteme zu entwerfen. Die tudierenden sind in der Lage Entwicklungen auf dem Gebiet der optischen ensor- und Kommunikationstechnik zu evaluieren. orraussetzungen für die Teilnahme Abschluss der Lehrveranstaltungen des gemeinsamen ingenieurwissenschaftlichen tudiums. Kenntnisse in Wahrscheinlichkeitsrechnung, ausgewählte Methoden der Algebra, Grundlagen der Elektronik, Optische Telekommunikationstechnik, Technologie optoelektronischer Bauelemente. eite 29 von 98

30 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Optische ensor- und Informationstechnik Optische ensoren und Empfänger Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 7525 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: D Dr.-Ing. habil. usanne cheinert W nach Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 98 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Grundlagenvorlesungen Elektronik, hysik, Mathematik Inhalt Medienformen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudenten erhalten einen Überblick über die Grundlagen optischer ensoren und Empfänger sowie über aktuelle Entwicklung auf diesem Gebiet. ie werden mit den physikalischen Grundlagen der Optoelektronik (chwerpunkt ensoren und Empfänger, Wechselwirkung trahlung Halbleiter, Wechselwirkung Elektron-hoton) vertraut gemacht und erhalten Kenntnisse zu den für die Optoelektronik relevanten Materialaspekten. Die tudenten lernen wichtige ensor-, Empfängerund Detektorbauelemente und deren Aufbau kennen. ie sind in der Lage, die Funktionsweise dieser Bauelemente zu verstehen. ie erhalten eine Einführung in die wichtigsten Anwendungen der behandelten Bauelemente und über die Grundstruktur optischer Übertragungssysteme. Darüber hinaus sind sie fähig, zukünftige Trends in der Optoelektronik, speziell auf dem Gebiet der Empfänger optischer Übertragungssysteme, kritisch zu bewerten. 1. hysikalische Grundlagen 2. Materialaspekte 3. Optische ensor- und Empfängerbauelemente - hotoleiter - hotodioden - hototransistoren - olarzellen - Image-Detektoren 4. Optische Übertragungssysteme 5. Trends oweroint-räsentationen, Tafel, kompletter atz der Folien aus der orlesung als DF Literatur 1. R. aul, Optische Halbleiterbauelemente, Teubner W. B. Leigh, Devices for Optoelectronics, Marcel Dekker E. Uiga, Optoelectronics, rentice-hall K. F. Brennan, The hysics of emiconductors: With Applications to Optoelectronic Devices, Cambridge University ress flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2141 verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 eite 30 von 98

31 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Optische ensor- und Informationstechnik hotovoltaik und Energiewandlung Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 7526 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Jürgen etzoldt W nach Lernergebnisse / Kompetenzen Turnus:ommersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudenten erhalten eine Zusammenfassung der grundlegenden Eigenschaften von olargeneratoren und deren mögliche erschaltung. Die optimale Energieübertragung von der olarzelle über einen DC-Bus bis zum Wechselspannungsnetz wird behandelt. Die tudenten können die verschiedenen schaltungstechnischen Möglichkeiten bewerten und gezielt auf den aktuelle Aufgabenstellung anwenden. ie sind nur in der Lage olaranlagen zu projektieren, sondern auch chaltungstopologien sowie teuer- und Regelverfahren gezielt auszuwählen, diese umzusetzen sowie leistungselektronische Komponenten und Baugruppen zu projektieren und zu entwickeln. ie sind befähigt, imulationen und Messungen an olarsystemen durchzuführen, diese auszuwerten und chlussfolgerungen zu ziehen. orkenntnisse Hochschulreife Inhalt Eigenschaften und Kennlinien von olarmodulen Aufbau von olarfeldern Konzeptionen zur optimalen Energieabnahme aus den olarzellen Leistungselektronische chaltungsvarianten zur Leistungserhöhung durch arallelschaltung teuerungs- und Regelungsvarianten für das Management der Teilleistungen Maximum-ower-oint (M) Regelung Leistungselektronische Komponentern von hotovoltaikanlagen (DC/DC-Wandler, Laderegler, Wechselrichter, peicher) Betriebsführung der Wechselrichtereinheiten (Redundanz, ower-haring, Netzsynchronisation, Netzausfallerkennung) Gewährleistung der erforderlichen Energiequalität Bildung von Inselnetzen, Regelverfahren für den stabilen Betrieb von Inselnetzen Medienformen orlesung mit Tafelbild, gedruckte orlesungsblätter Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 2161 verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 eite 31 von 98

32 Master Optronik 2010 eite 32 von 98

33 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Optische ensor- und Informationstechnik Informationstheorie und Codierung Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 1378 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. rer. nat. Jochen eitz W nach Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Inhalt flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden kennen informationstheoretische Beschreibung und Kenngrößen der Quellenmodelle, des Übertragungskanals, von Leitungscodierungen. ie erstehen Optimalcodierungen, Fehlerkorrigierende Codierungsverfahren, Grundlagen der Chiffrierung, Anwendungen der Codierungstheorie in orthogonalen Multiplexverfahren und Kombination von Optimalcodierung und Modulation. Die tudierenden sind in der Lage, Codes hinsichtlich Redundanz, törsicherheit und Chiffrierung zu bewerten und zu synthetisieren. ie können die Effizienz der Redundanzreduktion für bekannte tandardverfahren in modernen Informationsübertragungssystemen (leitungsgebunden und drahtlos) analysieren und grundlegende erfahren der Optimalcodierung in Anwendungen synthetisieren. Die tudierenden erwerben die Fähigkeit, neue erfahren der Codierungstechnik zu verstehen, zu bewerten und zu synthetisieren. flichtfächer in den emestern 1-4, Warscheinlichkeitsrechnung, ausgewählte Methoden der Algebra 2114 Nachrichtenübertragungsmodell, ignalquellen, informationstheoretische Beschreibung, Entropie. Quellencodierung, Redundanzminderung nach Fano und Huffman, Codierung von Markoff-rozessen. Redundanzminderung durch Transformation, elektion und Quantisierung Übertragungskanal, informationstheoretische Beschreibung, ignal/rausch-erhältnis und Fehlerwahrscheinlichkeit Informationstheoretische Modellierung des Übertragungskanals, Informationsfluss und Kanalkapazität Leitungscodierungen (AMI, HDB3, T, 4B3T, 5B6B, CMI, 8B6T) Fehlerkorrigierende Codierung (Kanalcodierung), Grundlagen, Fehlererkennung, Fehlerkorrektur, Restfehlerrate Hamming-Codes, Linearcodes, zyklische Codes, Technische Realisierung Burstfehlerkorrektur. Faltungscodierung und iterbi- Algorithmus Galoisfeld, BCH-Codes, R-Codes. Turbo codes. Chiffrierung (DE, RA), Digitale ignaturen, symmetrische u. asymmetrische erfahren Orthogonalcodes und CDMA Trellis-Codierte Modulation (TCM). Medienformen Folienpräsentation Übungsscript Tafelanschrieb Folienskript bei Copy-hop erhältlich Literaturverweise und Liste mit rüfungsfragen online Literatur eite 33 von 98

34 Rohling, H.: 'Einführung in die Informations- und Codierungstheorie', Teubner-erlag 1995, IBN Bossert, M.: 'Kanalcodierung' Teubner-erlag 1998, IBN Kubas, Chr.: 'Informations- und Kodierungstheorie' 4. Lb, Dresden 1991, IBN Klimant, H.; iotraschke,r.; chönfeld,d.: 'Informations- und Kodierungstheorie', Teubner-erlag 2006, IBN trutz,t.: 'Bilddatenkompression', ieweg-erlag 2005, IBN Finger, A.: 'Digitale ignalstrukturen in der Informationstechnik' EB erlag Technik 1985 Wobst, R.: 'Abenteuer Kryptologie', Addison-Wesley 2001, IBN Fey,.: 'Informationstheorie', Akademie-erlag Berlin 1963 aupel,th.: 'Ein Beitrag zur Transformationscodierung von Audiosignalen' (Diss.) alenti,m. C.: 'Iterative Detection and Decoding for Wireless Communications', Dissertation 1999, Blacksburg, irginia Golomb,.W.: 'Run-length-Encodings', IEEE Trans. on information theory, vol.12, ept. 1966, pp verwendet in folgenden tudiengängen Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Master Ingenieurinformatik 2009 Master Ingenieurinformatik 2013 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 eite 34 von 98

35 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Optische ensor- und Informationstechnik Mikro- und Nanotechnologien für die Optoelektronik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 7524 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Dr. rer. nat. Jörg ezoldt Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: W nach Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Aufbauend auf der orlesung Technologie optoelektronischer Baulemente werden weiterführende Techniken behandelt, die für die Realisierung von Bauelementen der Optoelektronik notwendig, welche auf lateral und vertikal strukturierte Gebiete im Nanometerbereich beruhen. In der Lehrveranstaltung werden ausgehend vom Design der Bauelemente die technologischen erfahren für ihre Herstellung abgeleitet und im einzelnen behandelt. Neben den deterministischen trukturierungs- und rozessierungsprinzipien werden Technologien vermittelt, die auf elbstformierungs- und elbstorganisationsprinzipien beruhen. Die tudierenden vertiefen ihre Kenntnisse über die Herstellung nanooptoelektronischer Bauelemente und sind fähig technische und wirtschaftliche Aspekte zu beurteilen. ie sind in der Lage rozeßabläufe für die Herstellung nanooptoelektronischer Bauelemente und yteme zu analysieren und zu entwickeln. ie sind fähig zur ystemintegration optoelektronischer Bauelemente unter Einbeziehung von piegeln und Wellenleitern orkenntnisse Die orlesung baut auf der orlesung Technologie optoelektronischer Bauelemente des BA Optronik. Es werden gleichzeitig Kenntnisse auf dem Gebiet der Wirkungsweise von optischen ensoren und Empfängern, Feskörperlaser, olarzellen und nanooptischen Komponenten vorrausgesetzt. Inhalt 1. Nanooptoelektronische Bauelemente 2. Deterministische und selbstorganisierende Technologien 3. rinzipien der elbstorganisation und elbstformierung in technologischen rozessen 4. Nanolithographie 5. Nanoätzen 6. Nanoepitaxie 7. Nanoionenimplantation Medienformen Overhead-Folien und Tafel Literatur 1. H. Zimmermann, ilicon optoelectronic integrated circuits, pringer, 2004, Optical Interconnects: The ilicon Approach, Eds. L. avesi, G. Guillot, pringer, 2006, Z. Cui, Nanofabrication: rinciples, Capabilities and Limits, pringer, 2009, A. huchkin, N.N. Ledentsov, D. Bimberg, Epitaxy of Nanostrucutres, pringer, 2003, Janusonis, elf-formation Theory and Applications, olid tate henomena, ol. ols , 2004, 492. flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2142 verwendet in folgenden tudiengängen eite 35 von 98

36 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 eite 36 von 98

37 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Optische ensor- und Informationstechnik Optische Telekommunikationstechnik 2 Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 5191 Fachverantwortlich: Dr.-Ing. Mike Wolf W nach Lernergebnisse / Kompetenzen rüfungsnummer: Turnus:Wintersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F In der orlesung "Optische Telekommunikationstechnik 2" stehen die nachrichtentechnischen Aspekte der optischen Übertragung auf der Basis von Lichtwellenleitern im ordergrund. Die tudenten werden in die Lage versetzt, moderne optische Übertragungssysteme bzw. Teile solcher ysteme zu modellieren, zu analysieren und zu entwerfen. Einen chwerpunkt bilden dabei Modulationsverfahren, die sich für die Übertragung auf der Basis von WDM (Wavelength-Division Multiplex) eignen. Dabei lernen die tudenten einerseits Möglichkeiten zur Erzeugung und zum Empfang der entsprechenden ignale kennen. Andererseits werden die Hörer befähigt, ausgewählte erfahren im Zusammenhang mit den Hauptproblemen der Übertragung (wie optisches erstärkerrauschen, Dispersion oder WDM-Nebensprechen) zu betrachten und zu analysieren. Die physikalische Beschreibung der Komponenten (vermittelt in "Optische Telekommunikationstechnik 1") wird dabei zunehmend abstrahiert, so dass die tudenten zu einer systemtheoretischen Modellierung gelangen. Die tudenten können inkohärent arbeitende Detektoren von kohärenten Alternativen abgrenzen und werden befähigt, das elektrische Empfangsfrontend zu entwerfen und dessen Empfindlichkeit zu evaluieren. ie verstehen wesentliche Techniken des Dispersionsmanagements und kennen den Aufbau optischer Netzwerke. orkenntnisse Optische Telekommunikationstechnik 1, Kenntnisse der Informationstechnik und ystemtheorie aus Lehrveranstaltungen des gemeinsamen ingenieurwissenschaftlichen Grundstudiums und des 5. emesters Inhalt 1 Bestandsaufnahme 2 Kohärenter und inkohärenter Empfang 3 Modulation und Codierung 4 Additive törungen und Empfängeranalyse 5 Lineare erzerrungen und Dispersionsmanagement 6 Nichtlineare erzerrungen 7 WDM-ysteme 8 Optische Netzwerke Medienformen Tafelentwicklung, räsentation von Begleitfolien über ideoprojektor, Folienscript im Copy-hop und online erhältlich, Literaturliste und Liste mit rüfungsfragen online Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: J. G. roakis and M. alehi, "Grundlagen der Kommunikationstechnik," earson tudium, K. Kammeyer, "Nachrichten"ubertragung," Teubner erlag, 3 ed., G. Agrawal, "Lightwave Technology: Telecommunication ystems," John Wiley & ons, Inc., W. Glaser, "hotonik f"ur Ingenieure," erlag Technik Berlin, D. Eberlein, "Lichtwellenleitertechnik," expert verlag, 6 ed., D. Eberlein, "DWDM: Dichtes Wellenl"angenmultiplex," Dr. M. iebert GmbH, Winzer and R. Essiambre, "Advanced Optical Modulation Formats," roceedings of the IEEE, vol. 94, pp eite 37 von 98

38 verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2008 Master Optronik 2010 eite 38 von 98

39 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Wahlfächer Modulnummer: 7527 Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Gerhard Linß Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Den tudierenden soll die Möglichkeit eröffnet werden, sich auf dem, Ihrer gewählten tudienrichtung entsprechenden, technischen Wissensgebieten zu vertiefen. Darüber hinaus besteht aber auch die Möglichkeit die Basis des Fachwissens durch die Wahl von weiteren interessierenden Fächern zu erweitern. Der Fächerkatalog enthält die Zusammenstellung der Wahlfächer für alle drei ertiefungsrichtungen. Der Katalog wird jährlich durch die tudiengangkommission Optronik bewertet und aktualisiert orraussetzungen für die Teilnahme Fächer des Bachelor-tudiums Optische ystemtechnik/optronik eite 39 von 98

40 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Modul: Wahlfächer 2D-ystemtheorie Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch Fachnummer: 5585 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr.-Ing. habil. Franz chmidt Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Fachgebiet: W nach Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Die tudierenden sind in der Lage die grundlegenden rinzipen und Anforderungen der 2-D-ystemtheorie für Bilddatenerfassungskanäle zu bewerten und anzuwenden, sie sind mit der Theorie vertraut und in der Lage, praktische Aufgaben selbständig zu lösen. ie können selbständig Effekte und hänomene bei der Bilddatenerfassung und übertragung bewerten und den verschiedenen Komponenten im Kanal zuordnen. Mit diesen Erkenntnissen können sie Bilddatenerfassungssysteme einschätzen und orschläge zu ihrer Optimierung erarbeiten. orkenntnisse Abgeschlossenses Grundstudium der Elektrotechnik, Informatik, Ingenieurinformatik oder Maschinenbau Inhalt Mathematische Grundlagen Abtastung von Bildern (Abtasttheorem, Abtastgitter, cannen) Umwandlung des 2-D-Bildsignals in das 1-D-ideosignal (Zusammenhang zwischen 2-D-Bildspektrum und 1-D-ideosignalspektrum, Beispiele) ignalstatistik, Rauschen (grundsätzliche Bemerkungen, Rauschquellen in Bilddatenaufnahmesystemen) Bildübertragungskanal (amplechaltung, Analog-Digital-Umsetzer) Übergang von der Analog- zur Digitalkamera Bestimmung von CCD- und CCD- Kamera-Eigenschaften (Dunkelsignaleigenschaften, Hellsignaleigenschaften) Übertragungseigenschaften optischer u.a. Abbildungssysteme (Bewertungsfunktionen, Übertragungsverhalten eines beugungsbegrenzten optischen ystems, Röntgenabbildung, Tomografieverfahren) Informationsübertragung durch reale Abbildungssysteme unter realen Beleuchtungssituationen (Beleuchtung, Abbildung) Möglichkeiten der 2-D-Datengewinnung Medienformen orlesungsskript Literatur orlesungsskript flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2116 verwendet in folgenden tudiengängen Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung ATE Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 eite 40 von 98