Elektrodynamik und Optische Technologien

 

Forschungsgebiete

Photonische Kristalle und Metamaterialien für neue optische Technologien in der Kommunikations- und Messtechnik.

(als Weiterführung alter Pionierarbeiten auf dem Gebiete der Anormalen- und Super-Refraktion in optischen Wellenleitern mit externen Partnern aus der Wissenschaft)


Schwerpunkte:

• Modellierung, Simulation und Meßtechnik der Wellenausbreitung in mehrdimensionalen periodischen optischen Mikroschaltungen ("Photonische Kristalle") und aperiodischen Wellenleitern
  
  
• Modellierung, Simulation und Meßtechnik von künstlichen („Meta-“) Materialien für Anwendungen im Spektralbereich von Licht über Terahertz-Strahlung bis zu Mikrowellen.
  
  

  
  
  Negative Brechung in einem Metamaterial (Simulation) - für Animation Clicken

  weitere Beispiele:
  
  Animation der Wellenausbreitung bei negativem Brechnungsindex
  Erzeugung einer zirkular polarisierten Welle durch ein Metamaterial

Ein- und weiterführende Informationen:

• Generell im Internet: http://policy.iop.org/v_production/ Stichwort: "Photonics"
  
  
• Grundlagen: R. Zengerle: "Light Propagation in Singly and Doubly Periodic Planar Waveguides.", Journal of Modern Optics Vol. 34, 1987 ; 1589 - 1617
  
  
• R. Zengerle and P. C. Hoang: "Wide-angle beam refocusing using negative refraction in non-uniform photonic crystal waveguides.", Optics Express 2005
  
  
• C. Imhof and R. Zengerle: "Pairs of metallic crosses as a left-handed metamaterial with improved polarization properties“, Optics Express, Vol. 14, 8257-8262 (2006) http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?URI=oe-14-18-8257
  
  
• C. Imhof and R. Zengerle: “Strong birefringence in left-handed metallic metamaterials”, Optics Communications, Vol. 280, 213-216 (2007) http://dx.doi.org/10.1016/j.optcom.2007.07.033
  
  
• R. Zengerle and P. C. Hoang: “All-angle beam refocusing in nonuniform triangular photonic crystal slabs”, JOSA B, Vol. 24, 997-1003 (2007)
  
  
• O.Paul, C.Imhof, B. Reinhard, R. Zengerle, and R. Beigang: "Negative index bulk metamaterial at terahertz frequencies", Optics Express, Vol. 16, Issue 9, 6736-6744 (2008) http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?uri=oe-16-9-6736

 

Mikrooptische und integrierte optische Schaltungstechnik

• Entwurf und Optimierung optoelektronischer Baukomponenten für die Sensorik und Analytik mittels analytischer und numerischer Verfahren
  
  
• Optische Mikrosysteme: Design und Optimierung mittels kombinierter Algorithmen
  
  
• Holographie zur Herstellung mehrfach periodischer Strukturen
  
  
• LED-Beleuchtungstechniken
  
  

 

Optoelektronische Meßtechnik

• Charakterisierung und Modellierung der Komponenten in optischen Übertragungs- und Mess- Systemen
  
  
• Entwicklung produktspezifischer, rechnergestützter optischer und optoelektronischer Mess- und Analyseverfahren.
  
  
• Optische Kurzimpuls-Meßtechniken bis in den THz-Bereich

 

Optische Kommunikationstechnik

• Höchstbitratige faseroptische Informationsübertragung
  
  
• Entwurf, Optimierung, und Simulation von Übertragungssystemen
  
  
• Vielkanal-Wellenlängenmultiplex
  
  
• Management der chromatischen Dispersion
  
  
• Nichtlineare Eigenschaften optischer und optoelektronischer Systemkomponenten
  
  
• Verbesserte Modelle für optische Verstärker
  
  
• Kombinierte ÜbertragungsverfahrenWDM (Wavelength-Division-Multiplex) -OTDM (Optical Time Division Multiplex)
  
  
• Experimentelle Untersuchungen zu höchstbitratiger Datenübertragung im WDM und OTDM, Tests zu Simulationsverfahren.