Optik und Photonik

Titelseite
Impressum
Inhaltsverzeichnis
Vorwort zur dritten Auflage
Vorwort zur zweiten Auflage
Teil I Optik
	1 Strahlenoptik
		1.1 Postulate der Strahlenoptik
			1.1.1 Ausbreitung in einem homogenen Medium
		1.2 Einfache optische Komponenten
			1.2.1 Spiegel
			1.2.2 Ebene Grenzflächen
			1.2.3 Sphärische Grenzflächen und Linsen
			1.2.4 Lichtleiter
		1.3 Gradientenindexoptik
			1.3.1 Die Strahlengleichung
			1.3.2 Optische Komponenten mit variablem Brechungsindex
			1.3.3 Die Eikonalgleichung
		1.4 Matrizenoptik
			1.4.1 Die Strahltransfermatrix
			1.4.2 Matrizen einfacher optischer Komponenten
			1.4.3 Matrizen von hintereinander geschalteten optischen Komponenten
			1.4.4 Periodische optische Systeme
	2 Wellenoptik
		2.1 Die Postulate der Wellenoptik
			2.1.1 Die Wellengleichung
		2.2 Monochromatische Wellen
			2.2.1 Komplexe Darstellung und die Helmholtzgleichung
			2.2.2 Einfache Wellen
			2.2.3 Paraxiale Wellen
		2.3 Die Beziehung zwischen Wellenoptik und Strahlenoptik
			2.3.1 Die Eikonalgleichung
		2.4 Einfache optische Komponenten
			2.4.1 Reflexion und Brechung
			2.4.2 Durchgang durch optische Komponenten
			2.4.3 Optische Komponenten mit variablem Brechungsindex
		2.5 Interferenz
			2.5.1 Interferenz zweier Wellen
			2.5.2 Vielwelleninterferenz
		2.6 Polychromatisches und gepulstes Licht
			2.6.1 Zeitliche und spektrale Beschreibung
			2.6.2 Lichtschwebung
	3 Optik von Strahlbündeln
		3.1 Der Gaußstrahl
			3.1.1 Die komplexe Amplitude eines Gaußstrahls
			3.1.2 Eigenschaften von Gaußstrahlen
			3.1.3 Die Qualität eines Strahlbündels
		3.2 Durchgang durch optische Komponenten
			3.2.1 Durchgang durch eine dünne Linse
			3.2.2 Formung eines Strahlbündels
			3.2.3 Reflexion an einem Kugelspiegel
			3.2.4 Durchgang durch ein beliebiges optisches System
		3.3 Hermite-Gauß-Strahlen
			3.3.1 Die komplexe Amplitude
			3.3.2 Intensitätsverteilung
		3.4 Laguerre-Gauß-Strahlen
			3.4.1 Laguerre-Gauß-Strahlen
			3.4.2 Optische Wirbel
			3.4.3 Ince-Gauß-Strahlen
		3.5 Nichtbeugende Strahlen
			3.5.1 Besselstrahlen
			3.5.2 Airystrahlen
	4 Fourieroptik
		4.1 Lichtausbreitung im Vakuum
			4.1.1 Räumliche harmonische Funktionen und ebene Wellen
			4.1.2 Die Übertragungsfunktion des Vakuums
			4.1.3 Die Impulsantwortfunktion des Vakuums
			4.1.4 Huygens-Fresnel-Prinzip
		4.2 Die optische Fouriertransformation
			4.2.1 Fouriertransformation im Fernfeld
			4.2.2 Fouriertransformation mithilfe einer Linse
		4.3 Lichtbeugung
			4.3.1 Fraunhoferbeugung
			4.3.2 Fresnelbeugung
			4.3.3 Nichtbeugende Wellen
		4.4 Bildentstehung
			4.4.1 Strahlenoptische Beschreibung eines einlinsigen abbildenden Systems
			4.4.2 Wellenoptische Beschreibung eines 4f-Systems
			4.4.3 Wellenoptische Beschreibung eines einlinsigen abbildenden Systems
			4.4.4 Abbildung im Nahfeld
		4.5 Holographie
			4.5.1 Die holographische Codierung
			4.5.2 Holographie außerhalb der optischen Achse
			4.5.3 Fouriertransformations-Holographie
			4.5.4 Holographische Ortsfilter
			4.5.5 Die holographische Apparatur
			4.5.6 Volumenholographie
	5 Elektromagnetische Optik
		5.1 Die elektromagnetische Theorie des Lichts
			5.1.1 Die maxwellschen Gleichungen im Vakuum
			5.1.2 Die Wellengleichung
			5.1.3 Die maxwellschen Gleichungen in Medien
			5.1.4 Randbedingungen
			5.1.5 Intensität, Leistung und Energie
			5.1.6 Impuls
		5.2 Elektromagnetische Wellen in Dielektrika
			5.2.1 Definitionen
			5.2.2 Lineare, nichtdispersive, homogene und isotrope Medien
			5.2.3 Nichtlineare, dispersive, inhomogene oder anisotrope Medien
		5.3 Monochromatische elektromagnetische Wellen
			5.3.1 Die maxwellschen Gleichungen in einem Medium
			5.3.2 Intensität und Leistung
			5.3.3 Lineare, nichtdispersive, homogene und isotrope Medien
			5.3.4 Inhomogene Medien
			5.3.5 Dispersive Medien
		5.4 Einfache elektromagnetische Wellen
			5.4.1 Ebene, Dipol- und gaußsche elektromagnetische Wellen
			5.4.2 Die Beziehung zwischen elektromagnetischer Optik und skalarer Wellenoptik
			5.4.3 Vektor-Strahlbündel
		5.5 Absorption und Dispersion
			5.5.1 Absorption
			5.5.2 Dispersion
			5.5.3 Resonante Medien
		5.6 Die Streuung elektromagnetischer Wellen
			5.6.1 Die bornsche Näherung
			5.6.2 Rayleighstreuung
			5.6.3 Miestreuung
			5.6.4 Dämpfung in einem streuenden Medium
		5.7 Pulsausbreitung in dispersiven Medien
			5.7.1 Die Gruppengeschwindigkeit
			5.7.2 Die Dispersion der Gruppengeschwindigkeit
	6 Polarisationsoptik
		6.1 Die Polarisation des Lichts
			6.1.1 Die Polarisation
			6.1.2 Die Matrixdarstellung der Polarisation
		6.2 Reflexion und Brechung
			6.2.1 TE-Polarisation
			6.2.2 TM-Polarisation
		6.3 Die Optik anisotroper Medien
			6.3.1 Der Brechungsindex
			6.3.2 Ausbreitung entlang einer Hauptachse
			6.3.3 Ausbreitung entlang beliebiger Richtungen
			6.3.4 Die Dispersionsrelation, Strahlen, Wellenfronten und Energietransport
			6.3.5 Doppelbrechung
		6.4 Optische Aktivität und Magnetooptik
			6.4.1 Optische Aktivität
			6.4.2 Magnetooptik: Der Faradayeffekt
		6.5 Optik von Flüssigkristallen
			6.5.1 Die Struktur von Flüssigkristallen
			6.5.2 Optische Eigenschaften von verdrillten nematischen Flüssigkristallen
		6.6 Polarisierende Bauelemente
			6.6.1 Polarisatoren
			6.6.2 Retarder
			6.6.3 Polarisationsrotatoren
			6.6.4 Nichtreziproke polarisierende Bauelemente
	7 Optik photonischer Kristalle
		7.1 Optik von dielektrischen Schichtmedien
			7.1.1 Matrixtheorie der Optik von Schichtmedien
			7.1.2 Das Fabry-Pérot-Etalon
			7.1.3 Das Bragggitter
		7.2 Eindimensionale photonische Kristalle
			7.2.1 Blochmoden
			7.2.2 Matrizenoptik periodischer Medien
			7.2.3 Fourieroptik periodischer Medien
			7.2.4 Grenzflächen zwischen periodischen und homogenen Medien
		7.3 Zwei- und dreidimensionale photonische Kristalle
			7.3.1 Zweidimensionale photonische Kristalle
			7.3.2 Dreidimensionale photonische Kristalle
	8 Optik von Metallen und Metamaterialien
		8.1 Einfach- und doppelt-negative Medien
			8.1.1 Wellenausbreitung in einfach- und doppelt-negativen Medien
			8.1.2 Wellen an Grenzflächen zwischen DP-, EN- und DP-Medien
			8.1.3 Hyperbolische Medien
		8.2 Optik von Metallen: Plasmonik
			8.2.1 Die optischen Eigenschaften von Metallen
			8.2.2 Die Grenzfläche zwischen Metall und Dielektrikum: Oberflächenplasmonpolaritonen
			8.2.3 Metallische Nanokugeln: Lokalisierte Oberflächenplasmonen
			8.2.4 Optische Antennen
		8.3 Optik von Metamaterialien
			8.3.1 Metamaterialien
			8.3.2 Metaoberflächen
		8.4 Transformationsoptik
			8.4.1 Transformationsoptik
			8.4.2 Tarnumhänge
	9 Wellenleiteroptik
		9.1 Wellenleiter aus ebenen Spiegeln
			9.1.1 Wellenleitermoden
			9.1.2 Ausbreitungskonstanten
			9.1.3 Feldverteilungen
			9.1.4 Die Zahl der Moden
			9.1.5 Die Dispersionsrelation
			9.1.6 Gruppengeschwindigkeiten
			9.1.7 TM-Moden
			9.1.8 Vielmodenfelder
		9.2 Ebene dielektrische Wellenleiter
			9.2.1 Wellenleitermoden
			9.2.2 Feldverteilungen
			9.2.3 Dispersionsrelation und Gruppengeschwindigkeiten
		9.3 Zweidimensionale Wellenleiter
			9.3.1 Der rechteckige Spiegelwellenleiter
			9.3.2 Der rechteckige dielektrische Wellenleiter
			9.3.3 Die Geometrie von Kanalwellenleitern
			9.3.4 Materialien
		9.4 Optische Kopplung in Wellenleitern
			9.4.1 Einkopplung
			9.4.2 Gekoppelte Wellenleiter
			9.4.3 Wellenleiterarrays
		9.5 Photonische Kristalle als Wellenleiter
			9.5.1 Bragggitter als Wellenleiter
			9.5.2 Bragg-Gitterwellenleiter als photonischer Kristall mit einer Defektschicht
			9.5.3 Zweidimensionale Wellenleiter aus photonischen Kristallen
		9.6 Plasmonische Wellenleiter
	10 Faseroptik
		10.1 Geführte Strahlen
			10.1.1 Stufenindexfasern
			10.1.2 Gradientenindexfasern
		10.2 Geführte Wellen
			10.2.1 Helmholtzgleichung
			10.2.2 Stufenindexfasern
			10.2.3 Einmodenfasern
			10.2.4 Quasi-ebene Wellen in Stufen- und Gradientenindexfasern
			10.2.5 Mehrkernfasern und Faserkoppler
		10.3 Dämpfung und Dispersion
			10.3.1 Dämpfung
			10.3.2 Dispersion
		10.4 Hohlkernfasern und Fasern aus photonischen Kristallen
			10.4.1 Führung durch effektiven Brechungsindex
			10.4.2 Führung durch photonische Bandlücke
			10.4.3 Anwendungen
		10.5 Materialien für optische Fasern
			10.5.1 Fasern für das mittlere Infrarot
			10.5.2 Hybrid- und Multifunktionsfasern
	11 Resonatoroptik
		11.1 Resonatoren aus ebenen Spiegeln
			11.1.1 Resonatormoden
			11.1.2 Schief einfallende Resonatormoden
		11.2 Kugelspiegelresonatoren
			11.2.1 Strahleingrenzung
			11.2.2 Gaußmoden
			11.2.3 Resonanzfrequenzen
			11.2.4 Hermite-Gauß-Moden
			11.2.5 Endliche Blenden und Beugungsverluste
		11.3 Zwei- und dreidimensionale Resonatoren
			11.3.1 Zweidimensionale rechteckige Resonatoren
			11.3.2 Kreisförmige Resonatoren und Flüstergaleriemoden
			11.3.3 Dreidimensionale rechteckige Hohlraumresonatoren
		11.4 Mikro- und Nanoresonatoren
			11.4.1 Rechteckige Mikroresonatoren
			11.4.2 Mikrosäulen-, Mikrodisk- und Mikroringresonatoren
			11.4.3 Mikrokugeln
			11.4.4 Mikroresonatoren aus photonischen Kristallen
			11.4.5 Plasmonische Resonatoren: Metallische Nanodisks und Nanokugeln
	12 Statistische Optik
		12.1 Statistische Eigenschaften von stochastischem Licht
			12.1.1 Optische Intensität
			12.1.2 Zeitliche Kohärenz und Spektrum
			12.1.3 Räumliche Kohärenz
			12.1.4 Longitudinale Kohärenz
		12.2 Interferenz von partiell kohärentem Licht
			12.2.1 Interferenz zweier partiell kohärenter Wellen
			12.2.2 Interferometrie und zeitliche Kohärenz
			12.2.3 Interferometrie und räumliche Kohärenz
		12.3 Transmission von partiell kohärentem Licht durch optische Systeme
			12.3.1 Ausbreitung von partiell kohärentem Licht
			12.3.2 Bildentstehung mit inkohärentem Licht
			12.3.3 Verstärkung der räumlichen Kohärenz durch Ausbreitung
		12.4 Partielle Polarisation
			12.4.1 Die Kohärenzmatrix
			12.4.2 Stokesparameter und Poincarékugeldarstellung
			12.4.3 Unpolarisiertes Licht
			12.4.4 Polarisiertes Licht
	13 Photonenoptik
		13.1 Das Photon
			13.1.1 Licht in einem Resonator
			13.1.2 Die Energie eines Photons
			13.1.3 Die Polarisation von Photonen
			13.1.4 Der Ort eines Photons
			13.1.5 Der Impuls eines Photons
			13.1.6 Die Interferenz von Photonen
			13.1.7 Die Zeit eines Photons
		13.2 Photonenströme
			13.2.1 Der Photonenstrom
			13.2.2 Stochastische Eigenschaften des Photonenflusses
			13.2.3 Photonenzahlstatistik
			13.2.4 Die zufällige Aufteilung von Photonenströmen
		13.3 Quantenzustände des Lichts
			13.3.1 Quantentheorie des harmonischen Oszillators
			13.3.2 Die Analogie zwischen einer optischen Mode und einem harmonischen Oszillator
			13.3.3 Kohärente Zustände
			13.3.4 Quadraturgequetschtes Licht
			13.3.5 Photonenzahlgequetschtes Licht
			13.3.6 Zweiphotonenlicht
Teil II Photonik
	14 Licht und Materie
		14.1 Energieniveaus
			14.1.1 Atome
			14.1.2 Ionen und dotierte Dielektrika
			14.1.3 Moleküle
			14.1.4 Festkörper
		14.2 Die Besetzung von Energieniveaus
			14.2.1 Die Boltzmannverteilung
			14.2.2 Die Fermi-Dirac-Verteilung
		14.3 Die Wechselwirkung von Photonen mit Atomen
			14.3.1 Die Wechselwirkung von Einmodenlicht mit einem Atom
			14.3.2 Spontane Emission
			14.3.3 Induzierte Emission und Absorption
			14.3.4 Linienverbreiterung
			14.3.5 Verstärkte spontane Emission
			14.3.6 Laserkühlung, Einschluss von Atomen und Atomoptik
		14.4 Thermisches Licht
			14.4.1 Das thermische Gleichgewicht zwischen Photonen und Atomen
			14.4.2 Das Spektrum des schwarzen Strahlers
		14.5 Lumineszenz und Lichtstreuung
			14.5.1 Formen der Lumineszenz
			14.5.2 Photolumineszenz
			14.5.3 Lichtstreuung
	15 Laserverstärker
		15.1 Theorie der Laserverstärkung
			15.1.1 Gewinn und Bandbreite
			15.1.2 Phasenverschiebung
		15.2 Pumpen des Verstärkers
			15.2.1 Geschwindigkeitsgleichungen
			15.2.2 Pumpschemata
		15.3 Verbreitete Laserverstärker
			15.3.1 Rubin
			15.3.2 Neodymdotiertes Glas
			15.3.3 Erbiumdotierte Quarzglasfasern
			15.3.4 Raman-Faserverstärker
			15.3.5 Die Eigenschaften ausgewählter Laserübergänge
		15.4 Die Nichtlinearität von Verstärkern
			15.4.1 Der Gewinn bei Sättigung in homogen verbreiterten Medien
			15.4.2 Gewinn bei Sättigung in inhomogen verbreiterten Medien
		15.5 Verstärkerrauschen
			15.5.1 Photonenstatistik nach Verstärkung
	16 Laser
		16.1 Theorie der Laseroszillation
			16.1.1 Optische Verstärkung und Rückkopplung
			16.1.2 Bedingungen für die Laseroszillation
		16.2 Die Eigenschaften der Laserstrahlung
			16.2.1 Leistung
			16.2.2 Die spektrale Verteilung
			16.2.3 Räumliche Verteilung und Polarisation
			16.2.4 Modenselektion
		16.3 Bauarten von Lasern
			16.3.1 Festkörperlaser
			16.3.2 Faserlaser
			16.3.3 Raman-Faserlaser
			16.3.4 Chaotische Laser
			16.3.5 Gas- und Farbstofflaser
			16.3.6 Röntgen- und Freie-Elektronen-Laser
			16.3.7 Tabelle ausgewählter Eigenschaften
		16.4 Gepulste Laser
			16.4.1 Methoden zur Erzeugung von Laserpulsen
			16.4.2 Die Analyse von Einschwingvorgängen
			16.4.3 Die Gütemodulation
			16.4.4 Modenkopplung
			16.4.5 Optische Frequenzkämme
	17 Halbleiteroptik
		17.1 Halbleiter
			17.1.1 Energiebänder und Ladungsträger
			17.1.2 Halbleitermaterialien
			17.1.3 Die Konzentrationen von Elektronen und Löchern
			17.1.4 Erzeugung, Rekombination und Injektion
			17.1.5 Halbleiterübergänge
			17.1.6 Heteroübergänge
			17.1.7 Quantenbeschränkte Strukturen
		17.2 Wechselwirkungen von Photonen mit Ladungsträgern
			17.2.1 Photonenwechselwirkungen in Volumenhalbleitern
			17.2.2 Interbandübergänge in Volumenhalbleitern
			17.2.3 Absorption, Emission und Gewinn in Volumenhalbleitern
			17.2.4 Photonenwechselwirkungen in quantenbeschränkten Strukturen
			17.2.5 Quantenpunkt-Einzelphotonenemitter
			17.2.6 Der Brechungsindex
	18 LED und Laserdioden
		18.1 Lichtemittierende Dioden (LED)
			18.1.1 Injektionselektrolumineszenz
			18.1.2 Die Eigenschaften von LED
			18.1.3 Materialien und Aufbau von Bauelementen
			18.1.4 Siliciumphotonik
			18.1.5 Organische LED
			18.1.6 LED-Beleuchtungen
		18.2 Optische Halbleiterverstärker
			18.2.1 Gewinn und Bandbreite
			18.2.2 Der Pumpvorgang
			18.2.3 Heterostrukturen
			18.2.4 Quantenschichtstrukturen
			18.2.5 Superlumineszenzdioden
		18.3 Laserdioden
			18.3.1 Verstärkung, Rückkopplung und Schwingung
			18.3.2 Leistung und Wirkungsgrad
			18.3.3 Spektrale und räumliche Eigenschaften von Laserdioden
		18.4 Quanteneinschlusslaser
			18.4.1 Einfach- und Mehrfachquantenschichtlaser
			18.4.2 Quantendraht- und Mehrfachquantendrahtlaser
			18.4.3 Quantenpunkt- und Mehrfachquantenpunktlaser
			18.4.4 Quantenkaskadenlaser
		18.5 Mikroresonatorlaser
			18.5.1 Oberflächenemitter
			18.5.2 Mikrodisk- und Mikroringlaser
			18.5.3 Mikroresonatorlaser aus photonischen Kristallen
		18.6 Nanoresonatorlaser
	19 Photodetektoren
		19.1 Photodetektoren
			19.1.1 Äußerer und innerer Photoeffekt
			19.1.2 Allgemeine Eigenschaften
		19.2 Photoleiter
			19.2.1 Intrinsische Materialien
			19.2.2 Dotierte Materialien
			19.2.3 Heterostrukturen
		19.3 Photodioden
			19.3.1 Die pn-Photodiode
			19.3.2 Die pin-Photodiode
			19.3.3 Heterostrukturen
		19.4 Lawinenphotodioden
			19.4.1 Konventionelle Lawinenphotodioden
			19.4.2 Dioden mit positions- und verlaufsabhängigen Parametern
			19.4.3 Einzelphotonen- und photonenzahlauflösende Detektoren
		19.5 Arraydetektoren
			19.5.1 Photodetektoren
			19.5.2 Ausleseelektronik
		19.6 Rauschen in Photodetektoren
			19.6.1 Photoelektronenrauschen
			19.6.2 Gewinnrauschen
			19.6.3 Schaltungsrauschen
			19.6.4 Signal/Rausch-Verhältnis und Empfindlichkeit analoger Empfänger
			19.6.5 Bitfehlerrate und Empfindlichkeit digitaler Empfänger
	20 Akustooptik
		20.1 Die Wechselwirkung von Licht und Schall
			20.1.1 Braggsche Beugung
			20.1.2 Die Theorie gekoppelter Wellen
			20.1.3 Braggsche Beugung von Strahlen
		20.2 Akustooptische Bauelemente
			20.2.1 Modulatoren
			20.2.2 Scanner
			20.2.3 Räumliche Schalter
			20.2.4 Filter, Frequenzschieber und Isolatoren
		20.3 Akustooptik von anisotropen Medien
			20.3.1 Akustische Wellen in anisotropen Materialien
	21 Elektrooptik
		21.1 Grundlagen der Elektrooptik
			21.1.1 Pockels- und Kerreffekt
			21.1.2 Elektrooptische Modulatoren und Schalter
			21.1.3 Scanner
			21.1.4 Richtkoppler
			21.1.5 Räumliche Lichtmodulatoren
		21.2 Elektrooptik anisotroper Medien
			21.2.1 Kristalloptik: Eine kurze Wiederholung
			21.2.2 Pockels- und Kerreffekt
			21.2.3 Modulatoren
		21.3 Elektrooptik von Flüssigkristallen
			21.3.1 Phasenschieber und Modulatoren
			21.3.2 Räumliche Lichtmodulatoren und Displays
		21.4 Photorefraktivität
			21.4.1 Vereinfachte Theorie der Photorefraktion
		21.5 Elektroabsorption
	22 Nichtlineare Optik
		22.1 Nichtlineare optische Medien
			22.1.1 Die nichtlineare Wellengleichung
		22.2 Nichtlineare Optik zweiter Ordnung
			22.2.1 Frequenzverdopplung und Gleichrichtung
			22.2.2 Der elektrooptische Effekt
			22.2.3 Dreiwellenmischung
			22.2.4 Phasenbedingung und Abstimmungskurven
			22.2.5 Quasi-Phasenanpassung
		22.3 Nichtlineare Optik dritter Ordnung
			22.3.1 Die Erzeugung der dritten Harmonischen und der optische Kerreffekt
			22.3.2 Selbstphasenmodulation, Selbstfokussierung und räumliche Solitonen
			22.3.3 Kreuzphasenmodulation
			22.3.4 Vierwellenmischung
			22.3.5 Optische Phasenkonjugation
		22.4 Nichtlineare Optik zweiter Ordnung: Die Theorie gekoppelter Wellen
			22.4.1 Die Gleichungen gekoppelter Wellen
			22.4.2 Frequenzverdopplung
			22.4.3 Optische Frequenzkonversion
			22.4.4 Optische parametrische Verstärkung und Oszillation
		22.5 Nichtlineare Optik dritter Ordnung: Die Theorie gekoppelter Wellen
			22.5.1 Vierwellenmischung
			22.5.2 Dreiwellenmischung und Erzeugung der dritten Harmonischen
			22.5.3 Optische Phasenkonjugation
		22.6 Anisotrope nichtlineare Medien
			22.6.1 Dreiwellenmischung in anisotropen nichtlinearen Medien zweiter Ordnung
		22.7 Dispersive nichtlineare Medien
			22.7.1 Beschreibung dispersiver nichtlinearer Medien durch eine Integraltransformation
			22.7.2 Beschreibung dispersiver nichtlinearer Medien durch eine Differentialgleichung
	23 Ultraschnelle Optik
		23.1 Eigenschaften von Pulsen
			23.1.1 Zeitliche und spektrale Eigenschaften
			23.1.2 Gaußpulse und gechirpte Gaußpulse
			23.1.3 Räumliche Eigenschaften
		23.2 Pulsformung und Kompression
			23.2.1 Chirpfilter
			23.2.2 Ausführungen von Chirpfiltern
			23.2.3 Pulskompression
			23.2.4 Pulsformung
		23.3 Pulsausbreitung in optischen Fasern
			23.3.1 Die optische Faser als Chirpfilter
			23.3.2 Ausbreitung eines Gaußpulses in einer optischen Faser
			23.3.3 Diffusionsgleichung für langsam variierende Einhüllende
			23.3.4 Analogie zwischen Dispersion und Beugung
		23.4 Ultraschnelle lineare Optik
			23.4.1 Strahlenoptik
			23.4.2 Wellen- und Fourieroptik
			23.4.3 Optik von Strahlbündeln
		23.5 Ultraschnelle nichtlineare Optik
			23.5.1 Gepulste parametrische Prozesse
			23.5.2 Optische Solitonen
			23.5.3 Superkontinuumslicht
			23.5.4 Die Erzeugung höherer Harmonischer und Attosekundenoptik
		23.6 Pulsdetektion
			23.6.1 Die Messung der Intensität
			23.6.2 Die Messung der spektralen Intensität
			23.6.3 Die Messung der Phase
			23.6.4 Messung des Spektrogramms
	24 Optische Verbindungen und Schalter
		24.1 Optische Verbindungen
			24.1.1 Die Verbindungsmatrix
			24.1.2 Nichtreziproke Verbindungen: Isolatoren und Zirkulatoren
			24.1.3 Brechende und beugende Verbindungen im freien Raum
			24.1.4 Wellenleiterverbindungen
			24.1.5 Nichtreziproke optische Verbindungen
			24.1.6 Optische Verbindungen in Mikroelektronik und Computertechnik
		24.2 Passive optische Router
			24.2.1 Wellenlängenbasierte Router
			24.2.2 Polarisations-, phasen- und intensitätsbasierte Router
		24.3 Photonische Schalter
			24.3.1 Ausführungen von räumlichen Schaltern
			24.3.2 Realisierungen von photonischen räumlichen Schaltern
			24.3.3 Volloptische räumliche Schalter
			24.3.4 Wellenlängenempfindliche Schalter
			24.3.5 Zeitbereichsschalter
			24.3.6 Code- oder Paketschalter
		24.4 Photonische Logikgatter
			24.4.1 Bistabile Systeme
			24.4.2 Das Prinzip der optischen Bistabilität
			24.4.3 Bistabile optische Bauelemente
	25 Faseroptische Kommunikation
		25.1 Faseroptische Komponenten
			25.1.1 Optische Fasern
			25.1.2 Quellen für optische Sender
			25.1.3 Optische Verstärker
			25.1.4 Detektoren für optische Empfänger
			25.1.5 Integriert-photonische Schaltkreise
		25.2 Faseroptische Nachrichtensysteme
			25.2.1 Entwicklungsgeschichte faseroptischer Nachrichtensysteme
			25.2.2 Die Leistungsfähigkeit von faseroptischen Systemen
			25.2.3 Dämpfungs- und dispersionsbegrenzte Systeme
			25.2.4 Kompensation und Management von Dämpfung und Dispersion
			25.2.5 Solitonoptische Kommunikation
		25.3 Modulation und Multiplexing
			25.3.1 Modulation
			25.3.2 Multiplexing
			25.3.3 Wellenlängenmultiplexing
			25.3.4 Raummultiplexing
		25.4 Kohärente optische Kommunikation
			25.4.1 Der Heterodyndetektor
			25.4.2 Der symmetrische Homodyndetektor
			25.4.3 Kohärente Systeme
		25.5 Faseroptische Netze
			25.5.1 Netztopologien und Vielfachzugriff
			25.5.2 Wellenlängenmultiplexnetze
Anhang
	Anhang A Die Fouriertransformation
		A.1 Die eindimensionale Fouriertransformation
			A.1.1 Eigenschaften der Fouriertransformation
			A.1.2 Beispiele
		A.2 Zeitliche und spektrale Breite
			A.2.1 Die quadratisch gemittelte Breite
			A.2.2 Die leistungsäquivalente Breite
			A.2.3 1/e-, Halbwerts- und 3-dB-Breite
		A.3 Die zweidimensionale Fouriertransformation
			A.3.1 Eigenschaften
	Anhang B Lineare Systeme
		B.1 Eindimensionale lineare Systeme
			B.1.1 Lineare Systeme
		B.2 Zweidimensionale lineare Systeme
	Anhang C Die Moden linearer Systeme
		C.1 Die Moden eines diskreten linearen Systems
		C.2 Die Moden eines kontinuierlichen durch einen Integraloperator beschriebenen Systems
			C.2.1 Translationssymmetrie und harmonische Moden
		C.3 Die Moden eines durch gewöhnliche Differentialgleichungen beschriebenen Systems
		C.4 Die Moden eines durch eine partielle Differentialgleichung beschriebenen Systems
			C.4.1 Die Moden des Feldes/der Welle in einem homogenen Medium mit Randbedingungen
			C.4.2 Moden von Feldern/Wellen in einem periodischen Medium
Lösungen zu den Übungen
	1 Strahlenoptik
	2 Wellenoptik
	3 Optik von Strahlbündeln
	4 Fourieroptik
	5 Elektromagnetische Optik
	6 Polarisationsoptik
	7 Optik photonischer Kristalle
	9 Wellenleiteroptik
	10 Faseroptik
	11 Resonatoroptik
	12 Statistische Optik
	13 Photonenoptik
	14 Licht und Materie
	15 Laserverstärker
	16 Laser
	17 Halbleiteroptik
	18 LED und Laserdioden
	19 Photodetektoren
	20 Akustooptik
	21 Elektrooptik
	22 Nichtlineare Optik
	23 Ultraschnelle Optik
	24 Optische Verbindungen und Schalter
Stichwortverzeichnis
EULA