387.087 Photonik 2
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2021W, VU, 2.0h, 3.0EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 3.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • Format der Abhaltung: Distance Learning

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, fortgeschrittene photonische Konzepte hinter der linearen und nichtlinearen Wechselwirkung zwischen Licht und Materie zu erklären und sebstständig zu analysieren.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Interaction of radiation and atomic systems:

  • Atomic susceptibility and optical Bloch equations
  • Gain saturation in systems with homogeneous and inhomogeneous broadening.
  • Spectral and spatial hole burning.

Coherent interactions:

  • Vector representation
  • Dicke’s superradiance
  • Photon Echoes
  • Self-induced transparency

Nonlinear Optics:

  • Nonlinear susceptibilities
  • Three and four wave mixing, phase matching (general principles)
  • TDSE
  • SHG, THG
  • Parametric amplification, oscillation, fluorescence
  • Optical Kerr effect
  • Spontaneous and stimulated Raman and Brillouin scattering. Optical phase conjugation.
  • Linear and quadratic electrooptic effects
  • Acoustooptics (as a form of three-wave mixing)

Technology overview of most significant laser types

  • General classification: semiconductor, fiber, gas, solid-state, etc. active media and pumping architectures
  • Typical solid-state lasers (Nd-, Yb-, Ti-, Cr- doped)
  • Typical fiber lasers (Er-, Yb- doped)
  • Typical high-power gal lasers (CO2, excimer)

Noteworthy laser applications:

  • Dynamics of laser—matter interactions, ablation regimes
  • Materials processing (cutting, welding, waveguide inscription, additive manufacturing, microfluidics)
  • Nonlinear-optical applications in medicine and biology (surgery, dentistry, two-photon microscopy, SRS tissue imaging)
  • Metrological applications
  • Astronomy (guided star)
  • Prospect for laser-driven energy generation from thermonuclear fusion.

Methoden

Vortrag des LVA Leiters

Prüfungsmodus

Mündlich

Weitere Informationen

Im WS2021 wird die LVA  als distance learning angeboten. 

Permanent Zoom link:

https://tuwien.zoom.us/j/98250748680?pwd=NXJZbDZZcE40VTMzeTRSZUxJZ1ZJZz09

Meeting ID: 982 5074 8680
Password: %B84U!^u

Vorbesprechung:

Am 6.10.2021 findet zur Vorlesungszeit (11:00 -13:00 Uhr) eine online live Vorbesprechung über ZOOM (Link oben) statt.

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mi.11:00 - 13:0006.10.2021 - 26.01.2022EI 8 Pötzl HS Vorlesung
Mi.11:00 - 13:0006.10.2021 https://tuwien.zoom.us/j/98250748680?pwd=NXJZbDZZcE40VTMzeTRSZUxJZ1ZJZz09 (LIVE)Vorbesprechung
Photonik 2 - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mi.06.10.202111:00 - 13:00 https://tuwien.zoom.us/j/98250748680?pwd=NXJZbDZZcE40VTMzeTRSZUxJZ1ZJZz09Vorbesprechung

Leistungsnachweis

Exam

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
22.09.2021 23:59 31.10.2021 00:59

Curricula

Literatur

Georg Reider, Photonik / Photonics

Ralf Menzel, Photonics Linear and Nonlinear Interactions of Laser Light and Matter, (Springer 2007)

Eugene Hecht, Optics, (Addison Wesley, 2002)

Orazio Svelto, Principles of Lasers, (Plenum Press, 1998)

Ammon Yariv, Quantum Electronics, 3rd edition  (John Wiley, 1989)

Robert Boyd, Nonlinear Optics, 4rd edition (Academic Press, 2020)

Marc Eichhorn, Laser Physics: From Principles to Practical Work in the Lab, (Springer 2014)

Vorkenntnisse

Photonics 1  or similar introduction into optics and optoelectronics

Sprache

bei Bedarf in Englisch