Lehrveranstaltungen


Materialien zu aktuellen Lehrveranstaltungen finden sich unter StudIP.

Prof. Mitschke hat an der Universität Hannover, der Ludwig-Maximilians-Universität München, der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster und der Universität Rostock folgende Vorlesungen - zum Teil mehrfach - abgehalten:

  • Experimentalphysik I
  • Experimentalphysik II
  • Experimentalphysik III
  • Experimentalphysik IV
  • Nichtlineare Dynamische Systeme
  • Nichtlineare Dynamik in der Optik
  • Physik und Technologie der Lichtleitfasern
  • Optik und Laserphysik
  • Elektronik für Physiker
  • Elektronik und Meßtechnik
  • Grundlagen der Photonik

Bachelor-, Master- und Staatsexamensarbeiten


In der Arbeitsgruppe Optik gibt es fast immer die Möglichkeit, eine Examensarbeit anzufertigen - fragen Sie einfach nach!

Das Forschungsthema unserer Gruppe lautet: Nichtlineare Dynamik in der Optik. Was verbirgt sich dahinter?

Schwerpunktmäßig geht es um die Erzeugung und Propagation von kurzen Lichtpulsen . "Kurz" ist nicht übertrieben: Die Dauer liegt im Bereich bis herab zu einigen Femtosekunden . Dies sind die kürzesten Ereignisse, die der Mensch herstellen kann! Anwendungen solcher kurzen Pulse sind stark im Kommen; die Anwendungsfelder sind außerordentlich vielfältig und reichen von der Werkstoffbearbeitung bis zur Telekommunikation. Besonders spannend sind bestimmte Lichtpulse in Glasfasern namens "Solitonen": Solitonen [1] sind die natürlichen Bits der optischen Nachrichtentechnik, denn sie zerfallen bei der Propagation auch über lange Strecken nicht.

Zur Erzeugung kurzer Pulse (und auch zu ihrer Messung) muss man sich spezieller Techniken bedienen. In demselben Maß, in dem die Anforderungen an immer leistungsfähigere Systeme wachsen, müssen auch verstärkt optische Nichtlinearitäten [2] eingesetzt werden. Darunter versteht man den Umstand, dass Licht die optischen Eigenschaften eines Materials beeinflusst und damit seine eigene Propagation modifiziert ("Licht steuert Licht"). Über diesen Ansatz entsteht eine Technologie namens Photonik, analog zur älteren Elektronik [3,4].

Hier setzt die Forschung unserer Arbeitsgruppe an, denn viele Grundfragen photonischer Effekte, Systeme und Anwendungen sind noch unverstanden. Die Forschungsergebnisse, die häufig auch in Kooperation mit in- und ausländischen Kollegen erarbeitet werden, werden jeweils in internationalen Fachzeitschriften und Kongressen vorgestellt.

Die Studenten arbeiten in unserer Gruppe unmittelbar in einem der Projekte mit und erleben dadurch hautnah das "Abenteuer Forschung". Bei der Bearbeitung werden Kenntnisse im Umgang mit Lasern, Ultrakurzzeitmesstechnik und Elementen der optischen Informationstechnologie erworben; derartige Kenntnisse sind heute sehr gefragt.

Beispiele für bearbeitete Forschungsthemen:

Bachelor:

  • Erzeugung einzelner Faser-Moden höherer Ordnung
  • Bau eines Beam-Profilers mit Hilfe eines Raspberry Pi
  • Authentifizierung digitaler Bilder anhand von Pixelfehlern der Kamera
  • Fokusgrößen von gebündeltem Licht
  • Dispersion an optischen Komponenten
  • Linienbreite eines HeNe-Lasers
  • Lichtwellen an Hindernissen: Beugung vom Nah- zum Fernfeld
  • Mikroskopische Untersuchungen an Glasfasern
  • Reduziertes Quantenrauschen von LEDs
  • Spektrale Charakterisierung der Farbe von Lichtquellen
  • Ultrakurzzeitmesstechnik

Master:

  • Comparison of Nelder-Mead Simplex and Genetic Algorithm Methods for Optimization of Soliton Molecules
  • Einfluss von faseroptischer Verstärkung auf die Ausbreitung von Solitonenmolekülen
  • Experimentelle Untersuchungen von Kollisionen von Solitonen in Glasfasern
  • Realisierung und Charakterisierung eines modifizierten Aufbaus zur Vermessung ultrakurzer Lichtpulse 

Staatsexamen:

  • Bestimmung der Dispersion der Gruppengeschwindigkeit optischer Komponenten
  • Bestimmung von Naturkonstanten aus elektronischem Rauschen
  • Interferometer in Wellenleitern
  • Photonentransfermessung zur Charakterisierung einer Kamera
  • Präparation von Solitonenstrukturen
  • Untersuchungen zur makroskopischen Sichtbarmachung der Brownschen Bewegung
  • Untersuchungen zum Talbot-Effekt
  • Quantenrauschen des Lichts

Haben Sie noch weitere Fragen? Kommen Sie einfach vorbei!

[1] http://de.wikipedia.org/wiki/soliton
[2] http://de.wikipedia.org/wiki/Nichtlineare Optik
[3] en.wikipedia.org/wiki/Photonics
[4] spiegel.de/wirtschaft/0,1518,475881,00.html