Schwerpunkt Elektronik und Photonik

Präsentation zum Thema: "Schwerpunkt Elektronik und Photonik"—  Präsentation transkript:

1 Schwerpunkt Elektronik und Photonik

2 Zugehörige Fachgebiete
Fachgebiet Messtechnik (MT) Prof. Dr.-Ing. habil. P. Lehmann Fachgebiet Mikrowellenelektronik (MW) Prof. Dr.-Ing. Axel Bangert Fachgebiet Nanophotonik (NP) Prof. Dr. rer. nat. Thomas Kusserow Fachgebiet Technische Elektronik (TE) Prof. Dr. rer. nat. habil. Hartmut Hillmer Fachgebiet Theorie der Elektrotechnik und Photonik (CEP) Prof. Dr. sc. techn. Bernd Witzigmann Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| |

3 Wesentliche Lehrinhalte (1/2)
(MT) - Optische Sensoren, optische Messprinzipien und komplexe Messsysteme, Messsignal- und Bildverarbeitung, Analyse von Messdaten, Messabweichung/Messunsicherheit, … (MW) - Entwurf linearer Mikrowellennetze, Halbleiter- und Wellenleitermodelle, photonische Komponenten, optische Kommunikationssysteme, Hochgeschwindigkeitselektronik, Laser-Radar, … (NP) - Grundlagen der geometrischen Optik und der Wellenoptik, Messverfahren der Nanotechnologie, Herstellungsverfahren für elektronische und optische Bauelemente, optische Eigenschaften von Nanostrukturen, optische Materialien,… Durchstimmbare optische Filter (NP) Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| |

4 Wesentliche Lehrinhalte (2/2)
(TE) - Vermittlung von Methodik und fundamentalem Verständnis der Zusammenhänge auf den Gebieten elektronische und optoelektronische Komponenten und Bauelemente, Werkstoffe, Mikrosystemtechnik und Herstellungstechnologien. (CEP) - Theorie und numerische Methoden zur Lösung der Maxwell Gleichungen sowie der elektronischen Gleichungen für Halbleiterbauelemente. Anwendungen auf Bauelemente und Systeme wie Laser, Solarzellen, LEDs, Transistoren. Einbeziehung der Nanowissenschaften für Ingenieure. Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| |

5 Technische Anwendungsgebiete
(MT) – hochauflösende Messungen der Oberflächenstruktur mit Weißlicht (CEP) – Neuartige LEDs und Solarzellen mit nanoskaligen Komponenten zur Effizienzsteigerung (NP) – hochpräzise und tiefenwirksame Materialstrukturierung mit ultrakurzen Laserpulsen (MW) – Effiziente Leistungsverstärker für die Mobilfunktechnik (TE) - Intelligente Fenster für aktive nutzerspezifische Raum- Beleuchtung mit Energiesparpotential (TE) – Optische Messung von Biomarkern Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| |

6 (MT) - hochauflösende Messungen der Oberflächenstruktur mit Weißlicht
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7 (CEP) –. Neuartige LEDs und Solarzellen mit nanoskaligen Komponenten
(CEP) – Neuartige LEDs und Solarzellen mit nanoskaligen Komponenten zur Effizienzsteigerung Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| |

8 + (NP) – hochpräzise und tiefenwirksame Materialstrukturierung
mit ultrakurzen Laserpulsen 1 fs = s = 0, s Ein anschauliches Beispiel: In 100 fs legt Licht die Strecke 30 µm zurück, das entspricht etwa der Dicke eines Haares Sehr hohe Leistung in kurzer Zeit (fs) Fokussierung des Laserstrahls + Neuartige Effekte, z.B. Materialbearbeitung Querschnitte im Elektronenmikroskop breite, runde Löcher dünne, tiefe Kanäle Zeitlicher Verlauf des Laserpulses Erzeugtes Loch Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| |

9 (MW) – Effiziente Leistungsverstärker für die Mobilfunktechnik
Design Technologische Herstellung Messtechnische Charakterisierung Hocheffizienter Leistungsverstärker für den Einsatz in UMTS-Basisstationen im Frequenzbereich um 2 GHz als Beispiel für den Einsatz von Hochgeschwindigkeits-Elektronik mit IT-Bezug. Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| |

10 (TE) – Intelligente Fenster für aktive nutzerspezifische Raum-Beleuchtung mit Energiesparpotential
Millionen (~15 Mio. Mikrospiegel/m2) Mikrospiegel zwischen zwei- oder dreifacher Isolationsverglasung Elektrostatisch aktuierbare Mikrospiegel Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| |

11 (TE) – Intelligente Fenster für aktive nutzerspezifische Raum-Beleuchtung mit Energiesparpotential
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12 (TE) - Optische Messung von Biomarkern
1 3 2 Anzeige der Ergebnisse Datenerfassung Datenauswertung Datenerfassung und Übertragung zentraler Server Anwendungen: Gesundheit, Umwelt, Auto, industrielle Prozesskontrolle, Lebensmitteltechnologie und Lebensmittelproduktion Beispiel Monitorierung von Backprozessen Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| |

13 Vergleich: CCD Nanospektrometer herkömmliches Spekrometer
Ein herkömmliches Spektrometer kann nur eine Wellenlänge zur gleichen Zeit messen. A Fabry-Pérot filter array demonstrator can fit 6300 traditional spectrometers in a 2x2 inch substrate. Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| |

14 Größenvergleich Teeth of a postage stamp A single sensor (144 pixel)
D. Gutermuth A single sensor (144 pixel) Size: 0,59 mm times 0,59 mm Teeth of a postage stamp Größenvergleich

15 Schwerpunktmodule Elektronik und Photonik Bachelor Elektrotechnik
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16 Praktika im Bachelor Elektrotechnisches Praktikum II
Microwave Integrated Circuits I (CAD) Hochfrequenz-Schaltungstechnik Angewandte Optik Praktikum Optoelektronik Praktikum Mikrosystemtechnik … Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| |

17 Schwerpunktmodule Elektronik und Photonik Master Elektrotechnik
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18 Besonderheiten Forschen und Arbeiten im Reinraum
Exkursionen zu Braun, Infineon, SMA Teilnahme an inzwischen mehr als 10 nationalen und internationalen Wissenschafts Film Festivals, Teilnahme an den Wettbewerben NanoArt, Hessischer Kooperationspreis Student Challenge der jährlich stattfindenden European Microwave Conference Graduate Student Challenge des jährlich stattfindenden International Microwave Symposiums … Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| |

19 Schwerpunkt Elektronik und Photonik | Tag der offenen Tür| 20. 04
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