LFU:online

Am Ende der LV sollten die Studierenden

• Konzepte der klassischen Optik verinnerlicht haben, so dass sie darauf aufbauend wissenschaftliche Literatur lesen können,
• die Abgrenzung und jeweiligen Limitationen der unterschiedlichen Beschreibungskonzepte (Strahlenoptik, Wellenoptik skalar und vektoriell, Quantenoptik) kennen
• mit den quantenmechanischen Eigenschaften von Lichtfeldern vertraut sein
• die Grundlagen anwenden können um das Wirkungsprinzip diverser optischer Bauelemente qualitativ und quantitativ zu verstehen

In dieser Vorlesung erarbeiten wir zuerst einige fortgeschrittene Konzepte der klassischen Optik, wie zum Beispiel Raytracing, Gaußsche Bündel, Beugungstheorie, Fourieroptik, Dispersion, Ausbreitung kurzer Pulse, Polarisationsoptik, Wellenleiter und photonische Kristalle. Danach beschäftigen wir uns mit den Grundlagen der Quanteneigenschaften des Lichts. Im Lauf des Kurses wird die Funktionweise unterschiedlicher optischer Bauelemente durch numerische Übungen im Detail untersucht. Falls genug Zeit verfügbar ist, können wir uns gegen Ende des Kurses mit nichtlinearer Optik oder photonischer Quanteninformationsverarbeitung beschäftigen.

Tablet-PC Vortrag, Notizen in OLAT. Übungen mit numerischen Methoden an Computern.

Die Endnote setzt sich zusammen aus einer schriftlichen Hausaufgabe zur Mitte des Semesters und einem Semesterprojekt.

• B. E. A. Saleh and M. C. Teich, Fundamentals of Photonics, 3rd ed., Wiley 2019.
• D. Meschede, Optics, Light and Lasers, Wiley 2017
• C. C. Gerry and P. L. Knight, Introductory Quantum Optics, Cambridge (2005)

empfohlene Bachelorkurse: Elektromagnetismus und Optik (UIBK: Physik 2, Theoretische Physik 3), Quantenmechanik

Elementare Programmierkenntnisse sind hilfreich (Unterichtsmaterialien und Übungen in MATLAB; es darf aber individuell zu einer beliebigen Plattform gewechselt werden)