Module Handbook

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Module EIT-MMT-611-M-7

Laser Technology (M, 5.0 LP)

Module Identification

Module Number Module Name CP (Effort)
EIT-MMT-611-M-7 Laser Technology 5.0 CP (150 h)

Basedata

CP, Effort 5.0 CP = 150 h
Position of the semester 1 Sem. in SuSe
Level [7] Master (Advanced)
Language [DE] German
Module Manager
Lecturers
Area of study [EIT-MMT] Electrodynamics and Optical Technologies
Reference course of study [EIT-88.781-SG#2010] M.Sc. Electrical and Computer Engineering [2010]
Livecycle-State [NORM] Active

Courses

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
4V EIT-MMT-611-K-7
Laser Technology
P 56 h 94 h - - PL1 5.0 SuSe
  • About [EIT-MMT-611-K-7]: Title: "Laser Technology"; Presence-Time: 56 h; Self-Study: 94 h

Examination achievement PL1

  • Form of examination: oral examination (30-45 Min.)
  • Examination Frequency: each semester

Evaluation of grades

The grade of the module examination is also the module grade.


Contents

  • Überblick zur Lasertechnologie
  • Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung mit Materie
  • Schwarzkörper-Strahlung
  • Crashkurs Atomphysik
  • Zwei-Niveau-Systeme (Absorption, spontane und stimulierte Emission)
  • Verbreiterungsmechanismen (homogene und inhomogene Verbreiterung)
  • Populationsinversion
  • Verstärkung und Schwellwertbedingung
  • Laserdynamik (Relaxations-Oszillationen und “Spiking“)
  • Ratengleichungen und Sättigungseffekte
  • Laserstrahlung und Resonatoren
  • Paraxiale Wellengleichung und Gaußstrahlen
  • Gauß-Optik und Resonatoren (ABCD-Matrix-Formalismus, Stabilitätskriterien)
  • Laser-Resonatoreffekte (“Spatial Hole Burning“, “Spectral Hole Burning“)
  • Erzeugung kurzer und ultrakurzer Laserimpulse
  • Güteschaltung (Prinzip und Theorie)
  • Methoden zur Güteschaltung
  • Modenkopplung (Prinzip und Theorie)
  • Methoden zur Modenkopplung (AM- und FM-Modulation, Kerr-Linsen-Modenkopplung usw.)
  • Ausbreitung ultrakurzer Impuls
  • Darstellung und Fouriertransformation
  • Brechungsindex und Dispersion
  • Selbstphasenmodulation

Competencies / intended learning achievements

  • Verständnis der Wechselwirkung elektromagnetischer Strahlung mit Materie auf atomarem Niveau
  • Einfluss der Wechselwirkung der Atome in Materie auf Absorptionsspektrum
  • Beherrschung der Ratengleichungen eines 2-, 3- und 4-Niveau-Lasers
  • Berechnung der Photonenzahl und der Besetzungsinversion in atomaren Systemen
  • Beschreibung der Ausbreitung lateral begrenzter Wellen mit Hilfe von Gauß-Strahlen
  • Berechnung von Resonatormoden auf Basis des ABCD-Formalismus für Gaußstrahlen und transversale Gaußmoden höherer Ordnung
  • Verständnis von Grundeffekten in Lasersystemen
  • Kenntnisse der Verfahren zur Güteschaltung und Modenkopplung zur Erzeugung ultrakurzer Lichtimpulse
  • fundierte mathematische Beschreibung der Modenkopplung
  • mathematische Methoden zur Beschreibung der Ausbreitung von ultrakurzen Impulsen in dispersiven Medien
  • praktische Anwendung der Kenntnisse beim Selbstbau eines Stickstofflasers in der Vorlesung durch die Studierenden

Requirements for attendance (informal)

Modules:

Requirements for attendance (formal)

None

References to Module / Module Number [EIT-MMT-611-M-7]

Course of Study Section Choice/Obligation
[EIT-88.781-SG#2010] M.Sc. Electrical and Computer Engineering [2010] Elective Subjects [W] Elective Module
[EIT-88.A44-SG#2018] M.Sc. Media and Communication Technology [2018] Technical Elective Subjects [W] Elective Module
[EIT-88.?-SG#2021] M.Sc. Electrical and Computer Engineering [2021] Technical Elective Modules [W] Elective Module
[EIT-88.?-SG#2021] M.Sc. Media and Communication Technology [2021] Technical Elective Modules [W] Elective Module