Modulhandbuch Master Optronik

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1 Modulhandbuch Master Optronik tudienordnungsversion: 2008 gültig für das Wintersemester 2016/17 Erstellt am: 01. November 2016 aus der O Datenbank der TU Ilmenau Herausgeber: Der Rektor der Technischen Universität Ilmenau URN: urn:nbn:de:gbv:ilm1-mhb-4962

2 sverzeichnis Name des Moduls/Fachs Abschluss L Fachnr. Bauelemente der Optik F 6 Bewertung optischer ysteme L Fertigungsverfahren optischer Bauelemente und ysteme L 30min rojektseminar F 12 rojektseminar Optronik L hotonik F 18 Laserphysik L 30min Molekülphysik und pektroskopie L 30min Laserphysik L 30min Lichtstreuung und artikelmesstechnik L 30min Ultramikroskopie L 30min Optotechnik F 18 Herstellung optischer Werkstoffe L 30min Justierung L 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 Mikro- und Nanotechnologien für die Optoelektronik L 30min Optische Telekommunikationstechnik L 30min Informationstheorie und Codierung L 90min Wahlfächer F 24 Fertigungs- und Lasermesstechnik L 30min Holographie L 30min Lichtmesstechnik und -sensorik L 30min Mikrooptik L 30min Mikrotechnologie L 90min Mikro- und Nanoanalytik L 30min

3 Optische Koordinatenmesstechnik L 30min Optische Messtechnik/ Optik-raktikum L 30min Optoelektronische Mess- und ensortechnik L 30min hysiologische Optik und sychophysik 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 1 L 90min Farbe und Farbmetrik L 30min Lasertechnik L 30min Messdatenauswertung und Messunsicherheit L 90min Metrologie und Qualitätsinfrastruktur L 30min Nano- und Lasermesstechnik L 30min Organische hotovoltaik L 30min hotovoltaikanlagen L 30min raktikum Lichttechnik L raktikum hotovoltaik L 30min ystemtechnik und ystemtheorie der Bildverarbeitung L 30min Masterarbeit mit Kolloquium F 30 Masterarbeit - Abschlusskolloquium L Masterarbeit - schriftliche wissenschaftliche Arbeit MA

4 Bauelemente der Optik Modulnummer: 7512 Modulverantwortlich: rof. Dr. tefan inzinger 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 optischer Bauelemente 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, zu bewerten und einzusetzen sowie die Komplexität deren Herstellungsverfahren zu beurteilen. orraussetzungen für die Teilnahme Fächer des Bachelor-tudiums Optische ystemtechnik/optronik eite 4 von 86

5 Bauelemente der Optik Bewertung optischer ysteme Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: Deutsch 880 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. tefan inzinger Gute Mathematik und hysik Grundkenntnisse Daten-rojektion, Folien, Tafel orlesungsskript Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau 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; 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 2014 Master Maschinenbau 2009 Master Maschinenbau 2011 Master Medientechnologie 2009 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 eite 5 von 86

6 Master Medientechnologie 2013 Master Optronik 2010 eite 6 von 86

7 ACHTUNG: Fach wird nicht mehr angeboten! Bauelemente der Optik Fertigungsverfahren optischer Bauelemente und ysteme Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch 7513 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. Jean ierre Bergmann Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau 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 Grundlagen der Fertigungstechnik 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 Folien als DF-File im Netz 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 1980 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2321 verwendet in folgenden tudiengängen Master Optronik 2010 eite 7 von 86

8 rojektseminar Modulnummer: 8651 Modulverantwortlich: rof. Dr. Gunther Notni 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 Das orhaben ist durch eine schriftliche Ausarbeitung nachzuweisen. orstellung der Ergebnisse bzw. der methodischen orgehensweise zur Ableitung wesentlicher achverhalte im Rahmen eine bis zu 30-minütigen ortrages. eite 8 von 86

9 rojektseminar rojektseminar Optronik Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: deutsch oder englisch 8651 rüfungsnummer:90201 Fachverantwortlich: rof. Dr. Gunther Notni 180 h 180 h flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Generierte Noten Turnus:ganzjährig Leistungspunkte: 12 Workload (h): 360 Anteil elbststudium (h): 360 W: 0.0 Fakultät für Maschinenbau 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. verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 eite 9 von 86

10 hotonik Modulnummer: 7516 Modulverantwortlich: rof. Dr. tefan Krischok Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Das Modul vermittelt theoretische und praktische Grundlagen des modernen Gebietes der hotonik. Die tudierenden sind in der Lage, moderne optoelektronische und photonische Bauelemente zu verstehen, zu entwerfen und anzuwenden. orraussetzungen für die Teilnahme abgeschlossenes Bachelorstudium in Optronik oder einem vergleichbaren naturwissenschaftlichen oder ingenieurwissenschaftlichen Fach eite 10 von 86

11 ACHTUNG: Fach wird nicht mehr angeboten! hotonik Laserphysik 1 Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch und Englisch 7517 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. Gerhard Gobsch Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften 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. Tafel, Folien, owerpoint, experimentelle Demonstrationen 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 eite 11 von 86

12 hotonik Molekülphysik und pektroskopie Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch und Englisch 670 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. iegfried tapf orlesungen und Übungen, Folien, Beamer, ideos, imulationen Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften 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 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 2013 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Metalltechnik 2008 ertiefung H Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Bachelor olyvalenter Bachelor mit Lehramtsoption für berufsbildende chulen - Elektrotechnik 2008 ertiefung H Master Optronik 2010 eite 12 von 86

13 Bachelor Technische hysik 2011 eite 13 von 86

14 ACHTUNG: Fach wird nicht mehr angeboten! hotonik Laserphysik 2 Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch und Englisch 7518 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. Gerhard Gobsch Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften 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 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 eite 14 von 86

15 ACHTUNG: Fach wird nicht mehr angeboten! hotonik Lichtstreuung und artikelmesstechnik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch 684 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. iegfried tapf Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften Fachkompetenz: 70% ordiplom hysik; orlesung pektroskopie und Umweltanalytik Wechselwirkung Licht und Materie, elastische und ineleastische Lichtstreuung, Rayleigh- treuung, Mie treuung, Lichtstreuung nichtsphärischer artikel, optische artikelmesstechnik Ramanstreuung und ihre Anwendung in der artikelmeßtechnik Tafel und Kreide, Overheadfolien, selbst geschriebene Lehrprogramme per Beamer Bohren Huffman: Absorption and cattering of Light by mall articles Albrecht, Borys, Damaschke, Tropea: Laser Doppler and hase Doppler Measurement Techniques McCreery: Raman pectroscopy for Chemical Analysis flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2423 verwendet in folgenden tudiengängen eite 15 von 86

16 ACHTUNG: Fach wird nicht mehr angeboten! hotonik Ultramikroskopie Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: keine Angabe 7519 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. iegfried tapf flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 98 W: 2.0 Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften 2423 verwendet in folgenden tudiengängen eite 16 von 86

17 Optotechnik Modulnummer: 7520 Modulverantwortlich: rof. Dr. Gunther Notni 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 17 von 86

18 Optotechnik Herstellung optischer Werkstoffe Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch 386 Fachverantwortlich: rof. Dr. Edda Rädlein rüfungsnummer: Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Maschinenbau 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. Fertigungstechnik und Werkstoffe aus dem Grundstudium, Fertigungsverfahren und Werkstoffe der Optik aus dem 4. emester 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). Tafelbild, Anschauungsmuster, oweroint, kript 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 2010 eite 18 von 86

19 eite 19 von 86

20 ACHTUNG: Fach wird nicht mehr angeboten! Optotechnik Justierung Fachabschluss: mehrere Teilleistungen prache: Deutsch 280 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. Christian Weber ,7 Grundlagen der Konstruktion Konstruktionsmethodik/CAD Lehrblätter, orlesungsskripte, Turnus:ganzjährig Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau Fehler an technischen rodukten (Erscheinungsformen, Einteilung); Fehlerkritik (Ablauf, mathematische Hilfsmittel); Fehlerund Justiergleichung (Methoden der maximalen Abweichung/ statistische umme, Innozenz, Invarianz, rinzip der Fehlerminimierung); Toleranzen (Toleranzketten, Übertolerierung, Toleranzsynthese) Justierkreis/ Justiermethoden/ Justiermittel flichtkennz.: flichtfach Krause, W.: Gerätekonstruktion in Feinwerktechnik und Elektronik. Hanser-erlag, München 2000 Hansen, F. : Justierung. erlag Technik Berlin 1967 Art der Notengebung: Generierte Noten 2312 verwendet in folgenden tudiengängen Master Maschinenbau 2009 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2011 ertiefung MB Master Maschinenbau 2011 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2009 ertiefung MB Master Optronik 2010 eite 20 von 86

21 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2010 ertiefung MB eite 21 von 86

22 ACHTUNG: Fach wird nicht mehr angeboten! Optotechnik Mechanisch-optische Funktionsgruppen 1 Fachabschluss: mehrere Teilleistungen prache: Deutsch 5959 Fachverantwortlich: rof. Dr. Rene Theska rüfungsnummer: Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Maschinenbau 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. Grundkenntnisse in geometrischer Optik piegel, piegelsysteme und piegelprismen Objektive Zusammengesetzte ysteme Unschädliche Kippachsen Instrumente der Fluchtungs- und Richtungsprüfung Innozente und invariante Anordnungen Folien, Tafelbild, Anschauungsobjekte, Arbeitsblätter 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, Beleg (50%) + Klausur in letzter orlesung (50%) verwendet in folgenden tudiengängen Master Micro- and Nanotechnologies 2008 Master Maschinenbau 2014 Master Maschinenbau 2009 Master Mikro- und Nanotechnologien 2008 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung MB Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 ertiefung MB flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Generierte Noten 2363 eite 22 von 86

23 Master Optronik 2010 Bachelor Maschinenbau 2013 Master Maschinenbau 2011 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2015 ertiefung MB eite 23 von 86

24 Optotechnik Digitale Bildverarbeitung 2 Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester 7410 Fachverantwortlich: rof. Dr. Gunther Notni rüfungsnummer: Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Maschinenbau 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. Naturwissenschaftliche und ingenieurwissenschaftliche Fächer des Gemeinsamen Ingenieurwissenschaftlichen Grundstudiums 1. Messverfahren Eindimensional 2. Messverfahren Zweidimensional 3. Messverfahren Dreidimensional 3. Messverfahren im Mikrobereich 5. Farbbildverarbeitung Grundlagen 6. Automatisierte Klassifikation mit Methoden des maschinellen Lernens Beamer, Tafel, Live-orführung von Algorithmen [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 24 von 86

25 [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 Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 eite 25 von 86

26 ACHTUNG: Fach wird nicht mehr angeboten! Optotechnik Mechanisch-optische Funktionsgruppen 2 Fachabschluss: mehrere Teilleistungen prache: Deutsch 7469 Fachverantwortlich: rof. Dr. Rene Theska rüfungsnummer: Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau Die tudierenden sind in der Lage, optische Geräte für die Fluchtungs- und Richtungsprüfung zu nutzen, zu konstruieren und hinsichtlich Fehlereinflußmöglichkeiten zu bewerten und zu optimieren. Bachelor-Abschluß in einem natur- oder ingenieurwissenschaftlichen Fach Grundkenntnisse in geometrischer Optik; Mechanisch- optische Funktionsgruppen 1 Optische Mess- und rüfmittel, Entfernungsmesser, Beleuchtungen Folien, Tafelbild, Anschauungsobjekte, Arbeitsblätter 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, Klausurnote = Abschlußnote verwendet in folgenden tudiengängen Master Maschinenbau 2014 Master Maschinenbau 2009 Master Maschinenbau 2011 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Generierte Noten 2363 eite 26 von 86

27 Optische ensor- und Informationstechnik Modulnummer: 7523 Modulverantwortlich: rof. Dr. Ivo Rangelow Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Die tudierenden sind fähig komplexe Aufgaben der Übertragung und peicherung von Informationen auf optischer und optoelektronischer Grundlage zu lösen und besitzen vertieftes Wissen über die Anwendung der Mikro- und Nanotechnologie für die Optoelektronik. Die tudierenden verfügen über umfangreiches Wissen über Herstellung, Aufbau und Anwendung der gesamten Breite optischer ensoren. ie verfügen über ausgeprägte Kenntnisse auf dem Gebiet der optischen Telekommunikationstechnik. Die tudenten sind in der Lage die Technologie der hotovoltaik und Energiewandlung für komplexe technische Lösungen auf dem Gebiet der Energieversorgung anzuwenden. 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 27 von 86

28 Optische ensor- und Informationstechnik Optische ensoren und Empfänger Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch 7525 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: apl. rof. Dr. usanne cheinert Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 98 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Grundlagenvorlesungen Elektronik, hysik, Mathematik 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 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 2010 eite 28 von 86

29 Optische ensor- und Informationstechnik hotovoltaik und Energiewandlung Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch 7526 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. Jürgen etzoldt Turnus:ommersemester Die tudenten erhalten eine Zusammenfassung der grundlegenden Eigenschaften von olargeneratoren und deren mögliche erschaltung. ie kennen die Bedingungen zur optimalen Energieübertragung von der olarzelle über einen DC-Bus bis zum Wechselspannungsnetz. Die tudenten können die verschiedenen schaltungstechnischen Möglichkeiten bewerten und gezielt auf die aktuelle Aufgabenstellung anwenden. ie sind nicht nur in der Lage olaranlagen zu projektieren, sondern auch chaltungstopologien sowie teuer- und Regelverfahren gezielt auszuwählen. ie sind befähigt, wie leistungselektronische Komponenten und Baugruppen zu projektieren und zu entwickeln. ie sind befähigt, Messungen an olarsystemen durchzuführen, diese auszuwerten und chlussfolgerungen zu ziehen. hysikalische Grundlagen zur hotovoltaik Aufbau, Eigenschaften und Kennlinien von olarzellen und olarmodulen Aufbau und Eigenschaften von olarfeldern, arallel- und Reihenschaltung von olarmodulen zur Leistungserhöhung Konzeptionen zur optimalen Energieabnahme aus den olarzellen Maximum-ower-oint-Tracking (M-Regelung) teuerungs- und Regelverfahren für optimales Leistungsmanagement Leistungselektronische Komponentern von hotovoltaikanlagen (DC/DC-Wandler, Laderegler, Wechselrichter, Energiespeicher) Betriebsführung von olarsystemen zur Netzeinspeisung und für Inselnetze (Redundanz, ower-haringm, Netzsynchronisation, Netzausfallerkennung) Gewährleistung der erforderlichen Energiequalität und Netzstützung durch Blindleistungssteuerung bei Netzfehlern Regelverfahren für den stabilen Betrieb von Inselnetzen Einbindung von Energiespeichern in olarsysteme orlesung mit Tafelbild, gedruckte orlesungsblätter - Hochschulreife flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 2161 eite 29 von 86

30 - verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 eite 30 von 86

31 Optische ensor- und Informationstechnik Mikro- und Nanotechnologien für die Optoelektronik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch 7524 Fachverantwortlich: Dr. Jörg ezoldt rüfungsnummer: Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik 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 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. 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 Overhead-Folien und Tafel 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 31 von 86

32 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 eite 32 von 86

33 Optische ensor- und Informationstechnik Optische Telekommunikationstechnik 2 Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch 5191 Fachverantwortlich: Dr. Mike Wolf Teil 1: Drahtlose optische Übertragung 1 Überblick 2 Besonderheiten gegenüber Funk 3 Modulationsverfahren 4 Grundlagen der Kanalmodellierung Teil 2: Analyse von ingle Mode LWL-ystemen 5 Grundlagen der Modellierung 6 Kohärenter und inkohärenter Empfang 7 Chromatische Dispersion und Dämpfung 8 Nichtlinearitäten 9 Modulationsverfahren rüfungsnummer: flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik In der orlesung "Optische Telekommunikationstechnik 2" stehen die nachrichtentechnischen Aspekte der optischen Übertragung im ordergrund. Die tudierenden werden in die Lage versetzt, moderne optische Übertragungssysteme bzw. Teile solcher ysteme zu modellieren, zu analysieren und zu entwerfen. Im ersten Teil der orlesung werden drahtlose optische ysteme betrachtet. Hier lernen die Hörer moderne Übertragungsverfahren wie die "Discrete Multitone Transmission" (DMT) kennen, die sich für Intensitätmodulation und Direktempfang eignen. Den chwerpunkt des zweiten Teils der orlesung bildet die Analyse von Übertragungsverfahren für ingle-mode Lichtwellenleiter im WDM-Betrieb (WDM: Wavelength-Division Multiplex). Dabei lernen die tudierenden 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 tudierenden zu einer systemtheoretischen Modellierung gelangen. Optische Telekommunikationstechnik 1, Kenntnisse der Informationstechnik und ystemtheorie aus Lehrveranstaltungen des gemeinsamen ingenieurwissenschaftlichen Grundstudiums und des 5. emesters 2111 eite 33 von 86

34 Tafelentwicklung, räsentation von Begleitfolien über ideoprojektor, Folienscript im Copy-hop und online erhältlich, liste und Liste mit rüfungsfragen online siehe DF-orlesungsgmaterial, verfügbar auf der Webseite des Fachgebiets Nachrichtentechnik. verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 eite 34 von 86

35 Optische ensor- und Informationstechnik Informationstheorie und Codierung Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:Wintersemester 1378 Fachverantwortlich: rof. Dr. Jochen eitz rüfungsnummer: Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 75 W: 3.0 Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik Die tudierenden kennen informationstheoretische Beschreibung und Kenngrößen der Quellenmodelle, des Übertragungskanals, von Leitungscodierungen. ie verstehen Optimalcodierungen, fehlerkorrigierende Codierungsverfahren, Grundlagen der Chiffrierung und Anwendungen der Codierungstheorie in orthogonalen Multiplexverfahren. 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 2115 Nachrichtenübertragungsmodell, ignalquellen, informationstheoretische Beschreibung, Entropie. Quellencodierung, Redundanzminderung nach Fano und Huffman, Codierung von Markoff-rozessen. Redundanzminderung durch Transformation, elektion und Quantisierung (Golomb, Rice, Arithmetische Codierung) Übertragungskanal, informationstheoretische Beschreibung, ignal/rausch-erhältnis und Fehlerwahrscheinlichkeit Informationstheoretische Modellierung des Übertragungskanals, Informationsfluss und Kanalkapazität Leitungscodierungen mit Beispielen 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, symmetrische u. asymmetrische erfahren Orthogonalcodes (CDMA). Folienpräsentation über Beamer, Übungsaufgaben, Tafelanschrieb, verweise. Rohling, H.: Einführung in die Informations- und Codierungstheorie, Teubner-erlag, 1995, IBN eite 35 von 86

36 Bossert, M.: Kanalcodierung, Teubner-erlag, 1998, IBN Kubas, Chr.: Informations- und Kodierungstheorie, 4. Lehrbuch, Dresden, 1992, IBN chönfeld, D.; Klimant, H.; iotraschke, R.: Informations- und Codierungstheorie, 4. Auflage, pringer/ieweg, 2012, IBN trutz, T.: Bilddatenkompression, ieweg-erlag, 2005, IBN Finger, A.: Digitale ignalstrukturen in der Informationstechnik, Oldenbourg Wissenschaftsverlag, 1985, IBN Wobst; R.: Abenteuer Kryptologie - Methoden, Risiken und Nutzen der Datenverschlüsselung, Addison-Wesley, 2001, IBN Fey,.: Informationstheorie, 3. Auflage, Akademie-erlag, 1968, AIN B004IK2XTE. alenti, M. C.: Iterative Detection and Decoding for Wireless Communications, Dissertation, 1999, Blacksburg, irginia. Golomb,.W.: Run-length-Encodings, IEEE Trans. on Information Theory, ol. 12, Issue 3, July 1966, pp Im Rahmen des eminars können selbständig zu bearbeitende rojekte vergeben werden, die dem jeweiligen emester angepasste Themen beinhalten und dann mit bis zu 20% in die rüfungsnote eingehen, sofern die reguläre rüfung als bestanden gilt. Die entsprechenden Rahmenbedingungen werden zur ersten Lehrveranstaltung im emester bekanntgegeben. Zudem wird in der ersten Lehrveranstaltung geklärt, ob die reguläre rüfung schriftlich oder mündlich erfolgt. verwendet in folgenden tudiengängen Master Ingenieurinformatik 2014 Bachelor Medientechnologie 2013 Master Ingenieurinformatik 2009 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2008 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Bachelor Elektrotechnik und Informationstechnik 2013 Master Optronik 2010 eite 36 von 86

37 Wahlfächer Modulnummer: 7527 Modulverantwortlich: rof. Dr. Gunther Notni 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 37 von 86

38 Wahlfächer Fertigungs- und Lasermesstechnik 2 Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch 5556 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. Eberhard Manske Turnus:ommersemester Die tudierenden überblicken die Messprinzipien, Messverfahren und Messgeräte der Längen- und Winkelmesstechnik, Fluchtungs- und Richtungsmessung, das Gebiet der Laserinterferometrischen Messverfahren und die Oberflächenmesstechnik hinsichtlich Aufbau, Funktion und Eigenschaften der Geräte und erfahren, mathematischer Beschreibung als Grundlage der Messunsicherheitsanalyse, Anwendungsbereiche und Kosten. Die tudierenden können in bestehenden Messanordnungen die eingesetzten rinzipien erkennen und entsprechend bewerten. Die tudierenden sind fähig, entsprechende Messaufgaben in der Fertigungstechnik zu analysieren, geeignete, insbesondere moderne laserbasierte Messverfahren zur Lösung der Messaufgaben auszuwählen und anhand des Unsicherheitsbudgets die messtechnischen Eigenschaften zu bewerten, um schließlich einen geeigneten Geräteentwurf vorzulegen. Mit der Lehrveranstaltung erwerben die tudierenden zu etwa 60% Fachkompetenz. Die verbleibenden 40% verteilen sich mit variierenden Anteilen auf Methoden- und ystemkompetenz. ozialkompetenz erwächst aus praktischen Beispielen in den Lehrveranstaltungen. Messtechnische Kenntnisse aus den Lehrveranstaltungen "rozessmess- und ensortechnik 1 und 2" und "Fertigungs- und Lasermesstechnik 1" aus dem Bachelor EIT Laserinterferometrische Messverfahren: ystemkomponenten; Natur des Lichtes; Interferenz von Lichtwellen; Homodyn- und Heterodynverfahren; Wellenfrontteilung; Amplitudenteilung; Messtechnische Leistungsfähigkeit der Interferometer (Auflösungsvermögen, Genauigkeit); Wellenlängenkorrektur (Edlen-Formel); Kohärenz (zeitliche und räumliche); Aufbau, Wirkungsweise, tabilisierung und messtechnische Eigenschaften von He-Ne-Lasern und Laserdioden; Komponenten und Geräte (optische Bauelemente, Laserinterferometer) Grundlagen und Geräte der Oberflächenmesstechnik: Gestaltabweichungen 1. bis 6. Ordnung; winklige Oberfläche; geometrische Oberfläche; chnitte; rofile; Bezugsliniensysteme; enkrechtkenngrößen; Waagerechtkenngrößen; Formprüfgeräte; mechanische Tastschnittverfahren; optische Tastschnittverfahren (Autofokus, Lichtschnittverfahren, interferometrische erfahren); Rastersondenverfahren (TM, AFM); Nanopositionier- und Nanomessverfahren Tafel und Kreide, Nutzung der Möglichkeiten von Labtop mit räsentationssoftware oder Overheadprojektor mit Folien je nach Raumausstattung. Für die tudierenden werden Lehrmaterialien bereitgestellt. ie bestehen u.a. aus kapitelweise nummerierten Arbeitsblättern mit Erläuterungen und Definitionen sowie kizzen der Meßprinzipien und geräte, deren mit der räsentation / den Folien identisch ist. Art der Notengebung: Gestufte Noten flichtkennz.: Wahlpflichtfach Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau 2371 eite 38 von 86

39 Das Lehrmaterial enthält ein aktuelles verzeichnis. 1. Tilo feifer. Fertigungsmeßtechnik. Oldenbourg IBN , IBN Wolfgang Dutschke. Fertigungsmeßtechnik. Teubner IBN , IBN verwendet in folgenden tudiengängen Master Maschinenbau 2014 Master Maschinenbau 2009 Master Maschinenbau 2011 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Wirtschaftsingenieurwesen 2013 ertiefung MB Master Wirtschaftsingenieurwesen 2015 ertiefung MB Master Wirtschaftsingenieurwesen 2014 ertiefung MB Master Optronik 2010 Master Elektrotechnik und Informationstechnik 2014 ertiefung AT eite 39 von 86

40 Wahlfächer Holographie Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 885 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. tefan inzinger Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau Gute Mathematik und hysik Grundkenntnisse Daten-rojektion, Tafel Folienzusammenstellung Die tudierenden verstehen und analysieren Interferogramme und Hologramme. ie verstehen und modellieren Entstehung und den Informationsgehalt von Interferogrammen. Auf der Basis eines vertieften erständnisses der Lichtausbreitung im inne der skalaren Beugungstheorie synthetisieren und analysieren sie digitale und analoge Hologramme und entwickeln Anwendungen z.b. in der Messtechnik. 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. Grundlagen der Interferometrie und Holographie; Anwendungen z.b. in der Mess-, Display-, und peichertechnik, holographische Lithographie, digitale und Computerholographie.. Hariharan: Optical Holography: rinciples, techniques, applications. Cambridge University ress G. axby: ractical Holography. rentice Hall, Aktuelle eröffentlichungen. Art der Notengebung: Gestufte Noten flichtkennz.: Wahlpflichtfach 2332 verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 eite 40 von 86

41 Wahlfächer Lichtmesstechnik und -sensorik Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch 318 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. Christoph chierz Lichttechnik 1 und 2 Lichtmessverfahren, ensoren, Metrik Arbeitsblätter Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 4 Workload (h): 120 Anteil elbststudium (h): 86 W: 3.0 Fakultät für Maschinenbau Die tudierenden können robleme der Lichtmesstechnik analysieren und bewerten. Die tudierenden haben Fachwissen zur Messung von lichttechnischen Größen. In orlesungen und Übungen wird Fach- Methoden- und ystemkompetenz vermittelt. Mc Cluny: Introduction to Radio-and hotometry Art der Notengebung: Gestufte Noten flichtkennz.: Wahlpflichtfach 2331 verwendet in folgenden tudiengängen Master Maschinenbau 2014 Master Maschinenbau 2009 Master Maschinenbau 2011 Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 eite 41 von 86

42 Wahlfächer Mikrooptik 2 Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Deutsch, auf Nachfrage Englisch 886 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. tefan inzinger Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 68 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau Gute Mathematik und hysik Grundkenntnisse Daten-rojektion, Tafel Folienzusammenstellung imulation elektromagnetischer Wellen;(25%) Design, imulation und Anwendung integrierter und mikro- und nanooptischer Bauelemente + ysteme;(40%) mikrooptisches ystemdesign;(25) Teamarbeit, Diskussion.(10%) Anwendungen mikrooptischer Bauelemente und ysteme; Neue Trends und Entwicklungen hotonische Kristalle Theorie, inmulation und Anwendungen A. Ghatak, K. Thyagarajan: Introduction to fiber optics. Cambridge University ress, B. aleh, M. Teich: Fundamentals of hotonics. Wiley Interscience, inzinger/jahns: Microoptics. Wiley-CH, 2003 Art der Notengebung: Gestufte Noten flichtkennz.: Wahlpflichtfach 2332 verwendet in folgenden tudiengängen Master Optische ystemtechnik/optronik 2014 Master Optronik 2010 eite 42 von 86

43 Wahlfächer Mikrotechnologie Fachabschluss: rüfungsleistung schriftlich 90 min Art der Notengebung: Gestufte Noten prache: Deutsch flichtkennz.: flichtfach Turnus:ommersemester 1607 rüfungsnummer: Fachverantwortlich: rof. Dr. Martin Hoffmann Leistungspunkte: 3 Workload (h): 90 Anteil elbststudium (h): 56 W: 2.0 Fakultät für Maschinenbau Die tudierenden sind in der Lage die Mikrosystemtechnik in die Technologien der Mechatronik und des Maschinenbaus einzuordnen. ie analysieren und bewerten Fertigungsprozesse und sind in der Lage, einfache rozessabläufe selbst aufzustellen. ie können selbständig die ystemskalierung eines technischen ystems ermitteln. ie können gegebene Anwendungsbeispiele einordnen und neue Applikationen daraus gezielt synthetisieren. Gute Kenntnisse der hysik Das rinzip der kalierung kalierung physikalischer Gesetze - Anwendung des kalierungsfaktors kalierung von Materialeigenschaften - Mikro- und Nanokristallinität - Rand- und Oberflächeneffekte ystemeinflüsse - systemische Betrachtungen an ausgewählten Beispielen Materialien der Dünnschichttechnik und ihre Eigenschaften - ilicium als mechanisches Material - Leitende, isolierende und halbleitende Dünnschichten Grundlagen der Dünnschichttechnik - Reinraumtechnik - akuum & Freie Weglänge - nicht-thermisches lasma Umwandelnde erfahren - thermische Oxidation Beschichtende erfahren - hysikalische Gasphasenabscheidung - Chemische Gasphasenabscheidung Fotolithografie Ätzverfahren - Trockenätzverfahren 2342 eite 43 von 86