Photonik – eine verständliche Einführung Das Buch stellt kompakt und verständlich die Themengebiete der Erzeugung und Messung von Licht sowie der Strahlen- und Wellenoptik dar. Das Werk ist sehr elementar gehalten: Es gibt einer anschaulichen, ausführlichen und mathematisch vollständigen nachvollziehbaren Ableitung grundlegender Formeln den Vorzug vor thematischer Vollständigkeit bis in Spezialgebiete hinein.Viele Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen sowie Fragen zum Verständnis unterstreichen den Lehrbuchcharakter des Titels. Ein Verzeichnis mit Fachbegriffen (deutsch-englisch/englisch-deutsch) rundet das Buch ab.Das Buch richtet sich an Studierende der Physik und der Ingenieurwissenschaften ab dem 4. Studiensemester.
Aktualisiert: 2023-05-29
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In den letzten Jahren gelingt die Konstruktion von Stoffen mit erwünschten elektronischen, optischen oder chemischen Eigenschaften zunehmend besser. Dazu haben Erkenntnisse aus der naturwissenschaftlichen Grundlagenforschung ebenso beigetragen wie neue Labortechniken und Computersimulationen. Manchmal hilft auf dem Weg zur gezielten Manipulation von Strahlung und Atomen bereits ein inspirierender Blick auf Vorbilder in der Natur, etwa auf die verblüffenden Farbeffekte im nanoskaligen Panzer von Insekten. In anderen Fällen erhalten die Stoffe komplexe Strukturen oder einzigartige Merkmale, die nirgends sonst vorkommen – so hielten es selbst Fachleute lange für unmöglich, Wellen regelrecht um Hindernisse herumzuschicken. Zwar funktionieren viele Bauteile bislang erst im Labormaßstab. Doch das Machbare scheint allmählich nur noch durch Vorstellungskraft und experimentelles Geschick begrenzt zu sein.
Aktualisiert: 2023-05-26
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In den letzten Jahren gelingt die Konstruktion von Stoffen mit erwünschten elektronischen, optischen oder chemischen Eigenschaften zunehmend besser. Dazu haben Erkenntnisse aus der naturwissenschaftlichen Grundlagenforschung ebenso beigetragen wie neue Labortechniken und Computersimulationen. Manchmal hilft auf dem Weg zur gezielten Manipulation von Strahlung und Atomen bereits ein inspirierender Blick auf Vorbilder in der Natur, etwa auf die verblüffenden Farbeffekte im nanoskaligen Panzer von Insekten. In anderen Fällen erhalten die Stoffe komplexe Strukturen oder einzigartige Merkmale, die nirgends sonst vorkommen – so hielten es selbst Fachleute lange für unmöglich, Wellen regelrecht um Hindernisse herumzuschicken. Zwar funktionieren viele Bauteile bislang erst im Labormaßstab. Doch das Machbare scheint allmählich nur noch durch Vorstellungskraft und experimentelles Geschick begrenzt zu sein.
Aktualisiert: 2023-05-04
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https://cuvillier.de/de/shop/publications/8775-design-und-realisierung-gan-hemt-basierter-thz-detektoren
In dieser Arbeit wird gezeigt, wie State-of-the-Art THz-Detektoren mittels eines niederfrequenten Standard MMIC Prozesses zu realisieren sind. Für den zugrundeliegenden Detektionsmechanismus wird die theoretische Grundlage hergeleitet und herausgearbeitet, wie die einzelnen Elemente des Detektors interagieren. Die THz-Detektoren sind in einem GaN-on-SiC-HEMT-MMIC-Prozess realisiert. Dabei werden Bow-Tie-Antennen, logarithmische Spiralantennen und die jeweilige komplementäre Schlitz-Antennenkonfiguration miteinander verglichen. In diesem Zusammenhang wurde ein neuartiges Design entworfen, welches in Japan, den USA und der Europäischen Union erfolgreich zum Patent angemeldet ist.
Die gesamte Detektorstruktur wird durch Simulationen und Gegenüberstellungen von Messungen an gefertigten THz-Detektorstrukturen verifiziert. Im Vergleich zwischen den simulierten und den gemessenen Detektionsströmen zeigt sich, trotz noch vorhandener Unsicherheiten bei Messung und Modell, über der Frequenz von 0,1 THz bis 1,2 THz eine gute Übereinstimmung. Die Kombination einer mittels 3D-EM-Simulationen nachgebildeten passiven Antennenstruktur mit einem den inneren Transistor beschreibenden Modell zu einer Gesamtsimulation der Detektorstruktur ist ein fundamentaler Bestandteil dieser Arbeit. Die realisierten THz-Detektorstrukturen mit teils neuartigen Antennen sind bei Raumtemperatur besonders empfindlich und stellen den aktuellen Entwicklungstand von GaN-basierten THz-Detektoren dar. Der Hauptdetektionsmechanismus liegt dabei im resistiven Selbstmischen, wodurch die Detektoren ein instantanes Ansprechverhalten bei hoher Linearität besitzen.
Aktualisiert: 2023-04-20
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Nicht von ungefähr macht das Licht der Anfang, ob in Mythologie und Religion oder in der Physik, in der ersten Millisekunde nach dem Urknall. Der reich illustrierte Band beleuchtet das Thema Licht in all seinen Facetten, von der Lichtforschung über Lichtphänomene in der Natur, von natürlichem bis zu künstlichem Licht und modernster Technik wie Photovoltaik und Solarthermie.
Aktualisiert: 2023-04-23
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Die Rückreflex-induzierte katastrophale optische Degradation (COD) von Hochleistungslaserdioden stellt eine wesentliche Limitierung aktueller Lasersysteme in der Materialbearbeitung dar. In der vorliegenden Arbeit wird ein multiphysikalisches Modell einer Laserdiode entwickelt und anhand experimenteller Daten validiert, mit dem dieser Degradationsprozess abgebildet werden kann. Mithilfe des Modells werden verschiedene Ansätze zum Design Rückreflex-resistenter Laserdioden analysiert.
Aktualisiert: 2022-10-06
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Laserleistungs-Messgeräte zählen zu den wichtigsten Messinstrumenten in der High-Tech-Industrie und werden in der Forschung zur Untersuchung von Quantenphänomenen eingesetzt. Dieses Buch zeigt dir Schritt für Schritt, wie du Laserleistung mit LEGO®-Bausteinen, einem ARDUINO® Nano und einer SMD-Messelektronik selber zuhause messen kannst. Infoboxen und zahlreiche Tipps & Tricks erklären dir:
* wie ein Lasermessgerät funktioniert und wie du es selber aufbauen und bedienen kannst
* wie du die Laserleistung von Laserpointern messen und ihre Laserklasse bestimmen kannst
* wie eine Streukugel und eine großflächige Photodiode als Messkopf funktionieren
* wie du eine Photodiode für die Messung der Laserleistung selber kalibrieren kannst
* wie die Messung der Laserleistung automatisiert werden kann
Aktualisiert: 2022-10-20
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In der vorliegenden Dissertation werden neuartig entwickelte, polymeroptische integrierte Mikrosysteme mit besonderem Einsatzpotential für vielfältige Sensorik-Anwendungen zusammenfassend vorgestellt. Das zentrale sensortechnische Bauelement der Arbeit stellt das optische Bragg-Gitter dar, das durch seine flexiblen Auslegungsmöglichkeiten simultane Multiparameter-Messungen auf elegante Art ermöglicht. Die eingesetzten optischen Wellenleiter-Bragg-Gitter werden durch standardlithographische Techniken in Kombination mit gezielter UV-Laser-Bestrahlung in Polymermaterialien erzeugt. Neben der Einführung in dazu erforderliche Wissensgrundlagen der technologischen Prozesse zur Herstellung integrierter optischer Lichtwellenleiter und UV-lasergeschriebener Bragg-Gitter, werden vor allem die Besonderheiten bei der Auswahl und dem Einsatz kosteneffizienter, optischer Polymere betont. Durch die Anwendung eines feinjustierten phasenschiebenden Mach-Zehnder-Interferometer-Aufbaus werden UV-laserinduzierte Brechungsindexmodifikationen und resultierende Lichtwellenleiterprofile in Polymersubstraten präzise ermittelt. Im Hauptteil der Arbeit wird eine einzigartige polymerbasierte Lab-on-a-Chip-Plattform mit integrierten optischen Bragg-Gitter-Sensoren behandelt, was sowohl die Konzeption und photolithographische Herstellung, die eingehende optische und physikalische Charakterisierung als auch die biomedizinische Anwendung in der Blutanalytik umfasst. Desweiteren wird ein anwendungsträchtiges, vollpolymeres optomechanisches Sensor-Pad vorgestellt, welches neben der breitbandigen Messung mechanischer Beschleunigungen und Vibrationen insbesondere als medizinischer Vitalsignal-Monitor zur Patienten-Überwachung von Atmung und Puls einsetzbar ist.
Aktualisiert: 2022-09-01
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In der Körperwelt lauert eine unbekannte Gefahr. Die Immunpolizei versucht, die Lage unter Kontrolle zu bringen. Doch gegen wen kämpft sie wirklich?
Ein Fall für Lasergirl. Ihre Superkraft ist Licht. Ihre Geheimwaffe: eine Methode, die echte Forschende in Jena und Europa entwickelt haben, um lebensbedrohliche Infektionskrankheiten schnell zu erkennen.
Der Wissenschaftscomic "Lasergirl: Jagd auf den Killerkeim" erzählt Infektionsforschung als Superheldinnen-Abenteuer: eine actionreiche Reise durch den Körper und ein faszinierender Einblick in die Entstehung einer lebensrettenden Technologie.
Für wissbegierige Leserinnen und Leser ab 10 Jahren.
Aktualisiert: 2023-03-27
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Ein objektiver, dynamischer und physikalisch begründeter Informationsbegriff wird ausgehend vom Shannonschen Entropiebegriff erarbeitet und auf die Informationstechnik, die künstliche Intelligenz (Bewusstsein) und die Thermodynamik angewandt. Die Begründung eines Informationserhaltungssatzes erhält praktische Bedeutung in der Informationstechnik, insbesondere wenn sie in den Bereich der Quanten (Photonik/Quantencomputing) vordringt. Die unbedingte Dynamik von Information und deren Objektivität werden kritisch untersucht und sind die Grundlagen der Betrachtungen.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Ein objektiver, dynamischer und physikalisch begründeter Informationsbegriff wird ausgehend vom Shannonschen Entropiebegriff erarbeitet und auf die Informationstechnik, die künstliche Intelligenz (Bewusstsein) und die Thermodynamik angewandt. Die Begründung eines Informationserhaltungssatzes erhält praktische Bedeutung in der Informationstechnik, insbesondere wenn sie in den Bereich der Quanten (Photonik/Quantencomputing) vordringt. Die unbedingte Dynamik von Information und deren Objektivität werden kritisch untersucht und sind die Grundlagen der Betrachtungen.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Vollständig überarbeitete Neuauflage des maßgeblichen Grundlagen-Lehrbuchs zur Optik und Photonik - umfassend überarbeitet und mit einem neuen Kapitel zur Metamaterialoptik erweitert
Die Optik ist eines der ältesten und faszinierendsten Teilgebiete der Physik und fest in den Curricula des Physikstudiums verankert. Sie beschäftigt sich mit der Ausbreitung von Licht und Phänomenen wie Interferenz, Brechung, Beugung und optischen Abbildungen. Die Photonik umfasst optische Phänomene, die primär auf der Wechselwirkung von (quantisiertem) Licht und Materie beruhen, und befasst sich mit dem Verständnis und der Entwicklung optischer Bauteile und Systeme wie etwa Lasern, LEDs und photonischen Kristallen.
In bewährter Weise gibt die vollständig überarbeitete und erweiterte Neuauflage des "Saleh/Teich" eine Einführung in die Grundlagen der Optik und Photonik für Studierende der Physik und verwandter Wissenschaften. Ausführliche Erklärungen, rund 1000 Abbildungen und die zur quantitativen Durchdringung notwendige Mathematik ermöglichen ein tiefes Verständnis aller Teilgebiete der klassischen und modernen Optik.
* Umfassend und verständlich: sämtliche Grundlagen der Optik und Photonik in einem Werk vereint
* Geschrieben von hervorragenden Didaktikern mit langer Lehrerfahrung: optische Phänomene und deren Physik stehen im Vordergrund, der notwendige mathematische Apparat wird behutsam entwickelt
* Überarbeitet und erweitert: alle Kapitel wurden mit Blick auf noch bessere Verständlichkeit kritisch geprüft und aktualisiert
* Komplett neu: umfangreiches Kapitel zu Metamaterialoptik
"Optik und Photonik" richtet sich an Bachelor- und Master-Studierende der Physik, Materialwissenschaften und Ingenieurwissenschaften.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Vollständig überarbeitete Neuauflage des maßgeblichen Grundlagen-Lehrbuchs zur Optik und Photonik - umfassend überarbeitet und mit einem neuen Kapitel zur Metamaterialoptik erweitert
Die Optik ist eines der ältesten und faszinierendsten Teilgebiete der Physik und fest in den Curricula des Physikstudiums verankert. Sie beschäftigt sich mit der Ausbreitung von Licht und Phänomenen wie Interferenz, Brechung, Beugung und optischen Abbildungen. Die Photonik umfasst optische Phänomene, die primär auf der Wechselwirkung von (quantisiertem) Licht und Materie beruhen, und befasst sich mit dem Verständnis und der Entwicklung optischer Bauteile und Systeme wie etwa Lasern, LEDs und photonischen Kristallen.
In bewährter Weise gibt die vollständig überarbeitete und erweiterte Neuauflage des "Saleh/Teich" eine Einführung in die Grundlagen der Optik und Photonik für Studierende der Physik und verwandter Wissenschaften. Ausführliche Erklärungen, rund 1000 Abbildungen und die zur quantitativen Durchdringung notwendige Mathematik ermöglichen ein tiefes Verständnis aller Teilgebiete der klassischen und modernen Optik.
* Umfassend und verständlich: sämtliche Grundlagen der Optik und Photonik in einem Werk vereint
* Geschrieben von hervorragenden Didaktikern mit langer Lehrerfahrung: optische Phänomene und deren Physik stehen im Vordergrund, der notwendige mathematische Apparat wird behutsam entwickelt
* Überarbeitet und erweitert: alle Kapitel wurden mit Blick auf noch bessere Verständlichkeit kritisch geprüft und aktualisiert
* Komplett neu: umfangreiches Kapitel zu Metamaterialoptik
"Optik und Photonik" richtet sich an Bachelor- und Master-Studierende der Physik, Materialwissenschaften und Ingenieurwissenschaften.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Vollständig überarbeitete Neuauflage des maßgeblichen Grundlagen-Lehrbuchs zur Optik und Photonik - umfassend überarbeitet und mit einem neuen Kapitel zur Metamaterialoptik erweitert
Die Optik ist eines der ältesten und faszinierendsten Teilgebiete der Physik und fest in den Curricula des Physikstudiums verankert. Sie beschäftigt sich mit der Ausbreitung von Licht und Phänomenen wie Interferenz, Brechung, Beugung und optischen Abbildungen. Die Photonik umfasst optische Phänomene, die primär auf der Wechselwirkung von (quantisiertem) Licht und Materie beruhen, und befasst sich mit dem Verständnis und der Entwicklung optischer Bauteile und Systeme wie etwa Lasern, LEDs und photonischen Kristallen.
In bewährter Weise gibt die vollständig überarbeitete und erweiterte Neuauflage des "Saleh/Teich" eine Einführung in die Grundlagen der Optik und Photonik für Studierende der Physik und verwandter Wissenschaften. Ausführliche Erklärungen, rund 1000 Abbildungen und die zur quantitativen Durchdringung notwendige Mathematik ermöglichen ein tiefes Verständnis aller Teilgebiete der klassischen und modernen Optik.
* Umfassend und verständlich: sämtliche Grundlagen der Optik und Photonik in einem Werk vereint
* Geschrieben von hervorragenden Didaktikern mit langer Lehrerfahrung: optische Phänomene und deren Physik stehen im Vordergrund, der notwendige mathematische Apparat wird behutsam entwickelt
* Überarbeitet und erweitert: alle Kapitel wurden mit Blick auf noch bessere Verständlichkeit kritisch geprüft und aktualisiert
* Komplett neu: umfangreiches Kapitel zu Metamaterialoptik
"Optik und Photonik" richtet sich an Bachelor- und Master-Studierende der Physik, Materialwissenschaften und Ingenieurwissenschaften.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Was ist es, wie verhält es sich – und wozu kann man es nutzen? Schon früh begannen die Menschen, sich Gedanken über das Licht zu machen. Suchten Denker der
Antike die Gesetze der Brechung und Reflexion von Strahlen, konstruierte man im Mittelalter optische Lesesteine als Sehhilfe. Jagten manche Wissenschaftler das Licht durch Raum und Zeit und sinnierten über seinen Charakter als Welle, Teilchen oder Quant, tüftelten andere an Glühlampen, Laser und LED. Physikprofessor Rolf Heilmann nimmt die Leser mit auf eine unterhaltsame Reise durch die Welt der Optik, Farben und Strahlen und endet bei der Dunklen Energie im Universum – und der Formbarkeit von Licht auf Erden. Eine packende Geschichte der Lichtforschung vom Urknall bis zur Photonik.
Aktualisiert: 2021-07-01
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Wer neugierig ist, sieht mehr! Vom Big Bang bis zum Beamen - die Physik ist ein spannendes und sehr weites Feld. Alles scheint messbar, berechenbar, beweisbar. Doch stimmt das wirklich? Gibt es überhaupt noch Geheimnisvolles, Unerklärliches, Verwunderliches? Rolf Heilmann nimmt uns mit auf eine Reise zu alltäglichen Wundern und Phänomenen, die direkt an die Grenzen unserer naturwissenschaftlichen Weltbilder führen. Was ist Licht? Wie funktionieren Magnete? Wieso vergeht die Zeit? Abschließende Antworten gibt es nicht. Aber mit etwas Neugier können wir die Welt um uns voller Geheimnisse sehen. Faszination und Überraschungen garantiert! Von der Winzigkeit der Atome über den Alltag bis zur Unendlichkeit des Universums - Wunder sind einfach überall.
Aktualisiert: 2021-07-01
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Aktualisiert: 2023-03-14
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Aktualisiert: 2023-04-04
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In diesem Buch wird ausgehend vom Shannonschen Entropiebegriff ein objektiver, dynamischer und physikalisch begründeter Informationsbegriff erarbeitet und auf die Informationstechnik und Thermodynamik angewandt. Die Begründung eines Informationserhaltungssatzes wird praktische Bedeutung in der Informationstechnik erhalten, insbesondere wenn sie in den Bereich der Quanten (Photonik/ Quantencomputing) arbeitet. Die unbedingte Dynamik von Information und die Objektivität der Information wird ebenfalls vertieft und behandelt.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Die organische Elektronik ist eine junge Technologie, die so unterschiedliche Anwendungen wie Leuchtmittel, Photovoltaik, gedruckte Elektronik und Batterien umfasst. Der Einsatz organischer Materialien in elektronischen Bauteilen verspricht Vorteile in ökonomischer, ökologischer wie in gestalterischer Hinsicht. In dem Band wird das Technologiefeld analysiert und der Forschungsbedarf im Hinblick auf Materialien, Prozesstechnik und theoretisches Verständnis herausgearbeitet. Daraus werden Handlungsempfehlungen für Politik und Wirtschaft abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-04-07
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