744947 VU Special topics in AMO physics - Analytical and numerical methods for classical optics

Sommersemester 2018 | Stand: 31.01.2019 LV auf Merkliste setzen
Dr. Robert Keil Dr. Robert Keil, +43 512 507 52558
744947
VU Special topics in AMO physics - Analytical and numerical methods for classical optics
VU 2
5
wöch.
2-Jahresrhythmus
Englisch

Der Kurs richtet sich an Doktoranden, die in der Optik oder verwandten Gebieten arbeiten. Die Teilnehmer sollen das Verhalten von Licht als elektromagnetischer Welle in den unterschiedlichen Regimen der Optik verstehen und in die Lage versetzt werden das für Ihre Arbeit relevante Regime auszuwählen und anzuwenden um die Lichtausbreitung zu berechnen. Der Kurs beinhaltet sowohl Vorlesungen als auch numerische Übungen um das erlernte Wissen zur Lösung typischer Laborsituationen anzuwenden. Als Vorkenntnisse werden nur grundlegende Elektrodynamik und Programmierkenntnisse in MATLAB oder Mathematica benötigt. Erfahrung in optischen Experimenten oder Berechnungen oder Kenntnisse aus verwandten Vorlesungen sind hilfreich, aber nicht zwingend erforderlich.

Der Kurs deckt verschiedene Bereiche der “klassischen” Optik ab, d.h. die Ausbreitung von Licht (im UV bis IR Spektralbereich) in Medien. Dabei werden die Vektor- und Welleneigenschaften des Lichtes berücksichtigt, nicht jedoch seine Quantisierung. Die folgenden Themenkomplexe werden behandelt:

  • Wiederholung der Maxwellschen Gleichungen, Abgrenzung der unterschiedlichen Ausbreitungsregime des Lichts (skalar - vektoriell, paraxial - nicht paraxial, monochromatisch - polychromatisch, linear - nicht linear, usw.) und Herleitung der zugehörigen Grundgleichungen

  • Ausbreitung paraxialer Strahlen und Pulse in Raum und Zeit

  • Beugungstheorie - Nahfeld- und Fernfeldpropagation, Fourieroptik

  • Optik an Grenzflächen und in Schichtsystemen - Randbedingungen, Transfermatrixformalismus

  • Optische Wellenleiter und Fasern - Eigenmoden und Dispersion, Analogie zwischen Quantenmechanik und Optik, Einkopplung, evaneszente Kopplung, Anwendungen

  • (optional) Polarisationsoptik - doppelbrechende Medien, Normalmoden, Jones-Kalkül

  • (optional) Nichtlineare Optik - Nichtlineare Effekte zweiter und dritter Ordnung, Pulsausbreitung in nichtlinearen Fasern, Solitonen

Die Note wird durch die numerischen Übungen bestimmt. 3-4 Übungen sind geplant.

06.03.2018
Gruppe 0
Datum Uhrzeit Ort
Di 06.03.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 13.03.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 20.03.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 10.04.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 17.04.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 24.04.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 08.05.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 15.05.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 22.05.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 29.05.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 05.06.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 12.06.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 19.06.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei
Di 26.06.2018
10.15 - 12.00 rr 21 rr 21 Barrierefrei