Photonic Signals and Systems: An Introduction
Photonic Signals and Systems: An Introduction presents essential and current knowledge of light applied in the design of innovative photonic systems that engage both optical and electrical signals. The book demonstrates how to design photonic systems operating within the required approximations of the deployed photonic devices, mathematics of signal processing, and optical phenomena.
Systems problems are solved using a variety of mature optical technologies, such as acousto-optics, liquid crystals, liquid optics, optical micro-electro-mechanical systems (MEMS), bulk optics, integrated optics, and optical fibers. End-of-chapter problems and solutions reinforce a thorough understanding of the material.
Contents include:
- Nature of light
- Electromagnetic waves, light, and polarization
- Interference, coherence, and diffraction
- Optical building blockscomponents
- Photonic systems using optical micro-electro-mechanical systems devices
- Photonic systems using acousto-optic devices
- Photonic systems using liquid crystal and liquid devices
- Optical experiments
Nanocomposites as Next-Generation Optical Materials
Fundamentals, Design and Advanced Applications
- Presents a comprehensive look at nanocomposites as new materials for next-generation optical elements and imaging systems
- Covers fundamental physical properties, analytical modelling and detailed application examples
- Seamlessly connects fundamental research with real-world applications
Jahrbuch Optik und Feinmechanik 2020
Das Jahrbuch OPTIK UND FEINMECHANIK erscheint seit 1954 als Referenzwerk für aktuelle Entwicklungen in Forschung und Industrie. Es vermittelt Grundlagen und aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet der Optischen Technologien, Feinwerktechnik und Präzisionsmechanik. Neben dem traditionellen Leserkreis von Praktikern der Optikfertigung werden mit einem breiten Themenfeld vor allem auch Anwender optischer Prinzipien, Konstrukteure und Studierende erreicht. Dabei ist vor allem der Bibliothekscharakter im Sinne eines Nachschlagewerkes hervorzuheben.
A Practical Guide to Optical Metrology for Thin Films
A one-stop, concise guide on determining and measuring thin film thickness by optical methods. This practical book covers the laws of electromagnetic radiation and interaction of light with matter, as well as the theory and practice of thickness measurement, and modern applications. In so doing, it shows the capabilities and opportunities of optical thickness determination and discusses the strengths and weaknesses of measurement devices along with their evaluation methods.
Following an introduction to the topic, Chapter 2 presents the basics of the propagation of light and other electromagnetic radiation in space and matter. The main topic of this book, the determination of the thickness of a layer in a layer stack by measuring the spectral reflectance or transmittance, is treated in the following three chapters. The color of thin layers is discussed in chapter 6. Finally, in chapter 7, the author discusses several industrial applications of the layer thickness measurement, including high-reflection and anti-reflection coatings, photolithographic structuring of semiconductors, silicon on insulator, transparent conductive films, oxides and polymers, thin film photovoltaics, and heavily doped silicon.
Aimed at industrial and academic researchers, engineers, developers and manufacturers involved in all areas of optical layer and thin optical film measurement and metrology, process control, real-time monitoring, and applications.
A Practical Guide To Surface Metrology
- Verlag: Springer
- Autoren: Michael Quinten
- Details: 1st ed. 2019, XXV, 230 p. 156 illus., 100 illus. in color.
- ISBN: 978-3-030-29454-0
Dieses Buch bietet eine praktische Einführung in die meist benutzten optischen und nichtoptischen Systeme an, die in der Metrologie und Charakterisierung von Oberflächen benutzt werden. Dabei werden auch Richtlinien zum besten Gebrauch und zur Kalibrierung der Systeme gegeben sowie Vorteile und Nachteile aufgezeigt und wie die Ergebnisse interpretiert werden können. Das Buch ermöglicht es dem Benutzer, die beste Lösung für seine Aufgabe auszusuchen.
Die meisten Methoden in der Oberflächenmesstechnik basieren auf der Wechselwirkung von Licht oder elektromagnetischer Strahlung (UV, NIR, IR) mit der Oberfläche, wobei verschiedene optische Effekte verwendet werden, um eine bestimmte optische Antwort von der Oberfläche zu bekommen. Einige messen die Intensität, die an der Oberfläche reflektiert oder gestreut wird, andere nutzen Interferenzen elektromagnetischer Wellen, um charak-teristische Antworten zu bekommen.
Das Buch deckt Techniken ab, die von der Mikroskopie (einschließlich konfokale Mikroskopie, SNOM und digitale holografische Mikroskopie) über Interferometrie (einschließlich Weißlichtinterferometrie, Mehrwellenlängeninterferometrie, streifenden Einfall und Phasenshift) bis hin zur spektralen Reflektometrie und Ellipsometrie reichen.
Die nichtoptischen Methoden umfassen taktile Methoden (Tastnadel, AFM) sowie kapazitive und induktive Methoden (kapazitive Distanzmessung, Wirbelstromverfahren).
Advanced Optical Technologies
- Verlag: De Gryter
- ISBN: ISSN 2192-8576
Advanced Optical Technologies is a new international journal on classical and modern optical research.
It addresses the market need for a high-quality academic journal with a strong focus on industry, in addition to publishing academic reviews, articles and letters. AOT introduces tutorials as a new industry related format and is committed to rapid publication of short industry communications. The journal is also reporting on current industrial developments such as standards or regulations.
Advanced Optics Using Aspherical Elements
- Verlag: SPIE Press (8. Januar 2008)
- Autoren: Bernhard Braunecker; Rudiger Hentschel; Hans J. Tiziani
- Details: Vol: PM173, 434 pages
- ISBN: 978-0-8194-6749-2
Moderne optische Abbildungssysteme erzielen heute Leistungen, die man früher für undenkbar hielt. Das gleiche gilt auch für Optiken für Kommunikationszwecke, für Messtechnikaufgaben, für Materialbearbeitung, etc. Diese Leistungssteigerungen sind sowohl auf den Gebrauch neuer Materialien, als auch auf die Einführung neuer Oberflächenbearbeitungs- und Montageprozesse zurückzuführen. Entscheidend war, dass die Physik der Massenabtragung beim Polieren ebenso wie die der Massenauftragung beim Beschichten soweit quantitativ verstanden wurde, dass die Prozesse mathematisch modellierbar wurden, um eine computergesteuerte Realisierung zu ermöglichen.
Dieser Fortschritt erlaubt nunmehr im vermehrtem Masse, Asphären in hochwertige Optiksysteme einzusetzen, was bislang aus Kostengründen nicht in dem Umfang möglich war wie bei den asiatisch dominierten Massenprodukten, z.B. für Handykameras.
Um jedoch Chancen und Risiken des Einsatzes von Asphären abzuschätzen, ist eine Kenntnis der gesamten Wertschöpfungskette notwendig, die sich vom Design über die Materialeigenschaften, Oberflächenbearbeitungsvarianten, Metrologiemethoden, Beschichtungskonzepte bis hin zur Systemmontage erstreckt. Verlässliche Auskünfte darüber können aber nur durch Experten von der täglichen Technologiefront gegeben werden. Deshalb bringt das Buch Beiträge zu diesen Themenkreisen von fast 60 Autoren aus 30 renommierten Optikfirmen und Instituten aus dem deutschsprachigen Raum.
CAx Schriftenreihe – Band 3 – Optische Auslegung einer LED-Straßenleuchte mit LucidShape
Moderne optische Abbildungssysteme erzielen heute Leistungen, die man früher für undenkbar hielt. Das gleiche gilt auch für Optiken für Kommunikationszwecke, für Messtechnikaufgaben, für Materi-albearbeitung, etc. Diese Leistungssteigerungen sind sowohl auf den Gebrauch neuer Materialien, als auch auf die Einführung neuer Oberflächenbearbeitungs- und Montageprozesse zurückzuführen. Ent-scheidend war, dass die Physik der Massenabtragung beim Polieren ebenso wie die der Massenauftra-gung beim Beschichten soweit quantitativ verstanden wurde, dass die Prozesse mathematisch model-lierbar wurden, um eine computergesteuerte Realisierung zu ermöglichen.
Der sichere Umgang mit CAx-Anwendungen ist für den Ingenieur in der Verkehrs-Lichttechnik zu einer wichtigen Voraussetzung geworden, um zu jedem Zeitpunkt des Entwicklungsprozesses Änderungen schnell bewerten und umsetzen zu können. Ergänzend zu den Handbüchern der Software-Hersteller sollen die Bücher der CAx-Schriftenreihe dem Leser einen schnellen Einstieg in die jeweilige CAx-Anwendung anhand praxisnaher Projekte ermöglichen. Im dritten Band der CAx-Schriftenreihe werden am Beispiel einer LED-Straßenleuchte die wichtigsten Funktionen bei der Bedienung des Optik-Simulationsprogramms gezeigt.
Communicating Internationally in English
Die Experten Bob Dignen (York Associates) und Ian McMaster (Business Spotlight) zeigen, dass internationale Kommunikation nicht nur gute Englischkenntnisse voraussetzt. Um ein Geschäftsverhältnis positiv zu beeinflussen, ist es ebenfalls unerlässlich, richtig zuzuhören, sich korrekt zu verhalten und die richtigen Worte im richtigen Moment parat zu haben.
Effective communication skills are essential for anyone working in today’s global business environment. But communicating effectively means more than simply having a good knowledge of English (or other languages).
Communicating Internationally in English will help business professionals to think more strategically about how they communicate. It will give them many practical ideas on how to adapt their communication style to specific individuals and cultural environments, in order to achieve business results more efficiently.
Ernst Abbe – das unbekannte Genie
„Schwierig wird die Sache sein, sehr schwierig …“, kommentierte Ernst Abbes Freund Heinrich von Eggeling dessen Vorhaben, für seinen Firmennachlass eine zum Nutzen der Allgemeinheit geeignete rechtliche Form zu finden. Schwierig war das Leben und Schaffen Ernst Abbes von Anfang an: seine Kindheit in ärmsten Verhältnissen in Eisenach, finanzielle Nöte als Student und junger Dozent in Jena, Göttingen und Frankfurt. Schließlich kam dann doch der Erfolg: bahnbrechende Entwicklungen in den Optischen Werkstätten in Jena, die sich in Zusammenarbeit mit Carl Zeiss zu einem Großunternehmen entwickelten. Abbes ungeheurer Fleiß, überragende Intelligenz und ein geradliniger Charakter zeichneten seine Arbeit und sein wissenschaftliches Streben aus. Für seine Nachfolger hat er auf technischem, wissenschaftlichem und unternehmerischem Gebiet Maßstäbe gesetzt. Bernd Dörband und Henriette Müller folgen in ihrem Buch historischen und gegenwärtigen Spuren Ernst Abbes auf Spaziergängen durch die Städte Eisenach, Jena, Göttingen und Frankfurt am Main. Sie zeigen den Lebensweg des Unternehmers, Wissenschaftlers und Sozialreformers anhand der noch vorhandenen Wirkungsstätten und Gebäude sowie mit historischen und neuen Fotos auf. Als Physiker und Mitarbeiter der Firma Carl Zeiss zeichnen die Autoren ein einfühlsames Bild vom Leben Abbes, erklären und würdigen seine wissenschaftlichen Leistungen verständlich und angemessen.
Ernst Abbe. Wissenschaftler, Unternehmer, Sozialreformer
»In allem, was Abbe tat, war er leidenschaftlich. Er ging nie den einfachen Weg, immer durchdachte er die Dinge neu. Wenn er einmal zu einer Überzeugung kam, stand er zu ihr und versuchte sie durchzusetzen. Er erkannte das Talent Otto Schotts für die Entwicklung neuer Glasarten und stand ihm als Partner und Freund mit Rat und Tat zur Seite. Beide Unternehmen führte er damit auf den Weg zur Wissenschafts- und Technologieorientierung.« »… Für Abbe war ein Unternehmen ein organisiertes Innenfokussierung. Miteinander. Dieses Miteinander konnte aus seiner Sicht nur funktionieren, wenn für jeden gesorgt wird. Betriebliche Sozialpolitik war für ihn kein Luxus, sondern bestand in Rechten, die jedem Mitarbeiter zukamen. Um die Zukunft der Unternehmen und ihr Umfeld dauerhaft zu sichern, gründete er die Carl-Zeiss-Stiftung. Das von Ernst Abbe 1896 herausgegebene Statut der Carl-Zeiss-Stiftung gehört zu den herausragenden Dokumenten der deutschen Wirtschafts- und Sozialgeschichte.« (Dr. Dieter Kurz, Dr. Udo Ungeheuer)
Fundamentals of Photonics
Für mehr als ein Jahrzehnt war der „Saleh-Teich“ ein Standardwerk für Studenten und Wissenschaftler im Bereich Laser und Elektrooptik. Jetzt ist das Buch neu erschienen in einer vollständig überarbeiteten und erweiterten Ausgabe. Nunmehr komplett farbig behandelt das Lehrbuch sowohl die klassische Optik mit allen Aspekten der Strahlen- und Wellenoptik als auch moderne Themen wie zum Beispiel Wellenleiter oder photonische Kristalle (neues Kapitel). Nach dieser Einführung folgen Kapitel zu Laserresonatoren und -verstärkern, zu Elektro- und Akustooptischen Modulatoren sowie zur nichtlinearen Optik allgemein. In den letzten Kapiteln bauen die Autoren die Brücke zu einigen sehr wichtigen Anwendungen, darunter die Erzeugung ultrakurzer Laserpulse und die Anwendung in verschiedenen Systemen der Telekommunikation. Das Buch besticht durch ein klares Konzept und eine dennoch sehr große inhaltliche Breite. Die erfahrenen Autoren haben wieder einen sehr gut lesbaren Text geliefert, der noch durch viele Beispiele und Übungsaufgaben ergänzt wird. Für Dozenten stellt der Verlag zusätzliche Aufgaben und Lösungen zur Verfügung. Nach Angaben des Verlages wird im kommenden Jahr auch erstmals eine deutsche Ausgabe erscheinen.
Handbook of Machine and Computer Vision
2. Auflage April 2017, Handbuch/Nachschlagewerk
Kurzbeschreibung durch den Verlag: Beschreibt die Hardware und Software, die bei industriellen Anwendungen der Bilderfassung und Bildverarbeitung erforderlich ist, und deckt die neuesten Fortschritte im 3D-Bereich ab.
Handbook of Optical Systems, Volume 1
Auf gut 800 Seiten des Werkes werden sowohl die notwendigen Grundlagen der paraxialen Optik, der Fotometrie bzw. Radiometrie, der Strahldurchrechnung als auch Materialeffekte und wichtige Nebenaspekte wie z.B. Lichtquellen, Sensoren und Grenzflächen behandelt. Hervorzuheben ist dabei die Tiefe, die das Buch für die rein optischen Themenfelder aufweist.
Viele Formeln – insgesamt weit über 1.000 – sowie umfangreiche Referenzen helfen dem Leser schnell, konkrete Hilfe zu Problemen und Fragestellungen zu finden. Mehr als 700 farbige Darstellungen verdeutlichen die teilweise komplexen Sachverhalte.
Dem Autor Herbert Gross, langjähriger Leiter der Optik-Design-Abteilung bei der Carl Zeiss AG, gelingt es, die für die Entwicklung optischer Systeme maßgeblichen Grundlagen in einem Buch darzustellen. Die Autoren sind allesamt erfahrene Experten aus der Industrie.
Das Standardwerk ist auf 6 Bände ausgelegt, die bis Mai 2008 erscheinen werden.
Handbook of Optical Systems, Volume 3
Dieses anschauliche, didaktisch elegant konzipierte Handbuch optischer Systeme ist am Markt derzeit ohne Konkurrenz. Die Autoren, angesehene Fachleute aus der Industrie, garantieren höchste Aktualität der sinnvoll koordinierten und in sich geschlos¬senen Kapitel.
Als dritter Band des Gesamtwerks konzentriert sich dieses Buch auf die Behandlung der Aberration. Im Zuge der Herleitung und Anwendung von Kriterien der Bildqualität lernt der Leser, ein optisches System entsprechend zu korrigieren und unter den gegebenen Bedingungen zu optimieren. Am Schluss des Bandes wird das Softwarepaket OpTaliX als fortgeschrittene Lösung für das Qualitätsma¬nagement optischer Systeme eingeführt.
Handbook of Optical Systems, Volume 5
- Verlag: Wiley-VCH, Berlin
- Autoren: Herbert Gross (Hrsg.)
- Details: 2012, XXIII, 979 Seiten, 100 farbige Abbildungen, Maße: 17 x 24 cm,, Gebunden, Englisch
- ISBN: 97835274038
The topics in this fifth volume cover the methods of measuring the properties of optical components and systems. The different fundamental techniques, such as interferometry, photometry, image analysis and polarimetry, are introduced and clearly discussed in detail. Subsequent chapters provide a survey of how to qualify optical materials, coatings and surfaces of optical components, combined with a treatment of light and radiation. As a result, this one-stop reference allows readers to select and configure metrology setups suitable to measure and qualify optical components and systems with respect to the specific requirements limiting their performance.
Handbook of Plastic Optics
In diesem Band geht es um optische Bauelemente aus Kunststoff, die mithilfe von Spritzgussverfahren hergestellt werden. Abgedeckt werden Fragen des Designs und der Produktionstechnologie bis hin zur Qualitätskontrolle.
Aus dem Inhalt: Introduction – Dr. Stefan Bäumer, Optomechanics of plastic optical components – Prof. Dr. Michael Pfeffer, Tooling – Thomas Bauer/Marshall, Metrology of injection molded optics – Dr. Stefan Bäumer, Optical Plastics – Zeon Corporation, Coating on Plastic – Dr. Ulrike Schulz, Injection molding Equipment & Process – Dr. Thomas Walter, Cost model of injection molded optics – Jukka-Tapani Mäkinen, Applications – Dr. Stefan Bäumer.
Handbuch – Bauelemente der Optik
Seit Jahrzehnten hat das Buch “Bauelemente der Optik” seinen festen Platz in der Fachliteratur als geschätzter Ratgeber für den Umgang mit optischen Bauelementen und den Einsatz optischer Geräte und Verfahren. Ausgehend von den Grundlagen der Optik sowie von Werkstoffen und Bauelementen, wie Spiegel, Linsen, Blenden und Fassungen werden komplexe Geräte und optische Messtechnik behandelt. Dazu gehören z.B. Mikroskope, Digitalkameras, Interferometer und Fernrohre. Themen wie Lichtleiter und Holografie runden das Spektrum ab.
In der 7. vollständig neu bearbeiteten und erweiterten Auflage wurde die Gerätetechnik dem Stand der Technik angepasst. Bei den Grundlagen und Verfahren wurden die neuesten Erkenntnisse aus Forschung und Entwicklung berücksichtigt.
Infrared Thermal Imaging
Komplett überarbeitete und erweiterte 2. Auflage, erschienen im Dezember 2017.
Beschreibung durch den Verlag: This new up-to-date edition of the successful handbook and ready reference retains the proven concept of the first, covering basic and advanced methods and applications in infrared imaging from two leading expert authors in the field.
All chapters have been completely revised and expanded and a new chapter has been added to reflect recent developments in the field and report on the progress made within the last decade.
In addition there is now an even stronger focus on real-life examples, with 20% more case studies taken from science and industry. For ease of comprehension the text is backed by more than 590 images which include graphic visualizations and more than 300 infrared thermography figures. The latter include many new ones depicting, for example, spectacular views of phenomena in nature, sports, and daily life.
Introduction to Micro- and Nanooptics
Dieses erste Lehrbuch, das Mikro- und Nanooptik unter einem Dach behandelt, führt Sie in Physik, Technologie und Schlüsselanwendungen gleichermaßen gründlich ein. Zunächst geht es um die Physik des Lichts, ergänzt durch Kapitel zu brechenden und beugenden optischen Elementen. Die erfahrenen Autoren erläutern lithographische und andere Herstellungsverfahren für mikro- und nanooptische Bauelemente vor. Im zweiten Teil werden detail- und kenntnisreich optische Mikrosysteme und Wellenleiter sowie optischen Nanostrukturen wie photonische Kristalle und Metamaterialien behandelt. Jedes Kapitel enthält Fragen und Aufgaben. Das Lehrbuch ist geeignet für Vorlesungen in Physik und angewandter Optik.
Jahrbuch Optik und Feinmechanik
- Verlag: OPTIK-Verlag Görlitz
- Autoren: Hrsg. Dr.-Ing. Wolf-Dieter Prenzel
Das Jahrbuch OPTIK UND FEINMECHANIK erscheint seit 1954 als Referenzwerk für aktuelle Entwicklungen in Forschung und Industrie. Es vermittelt Grundlagen und aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet der Optischen Technologien, Feinwerktechnik und Präzisionsmechanik. Neben dem traditionellen Leserkreis von Praktikern der Optikfertigung werden mit einem breiten Themenfeld vor allem auch Anwender optischer Prinzipien, Konstrukteure und Studierende erreicht. Dabei ist vor allem der Bibliothekscharakter im Sinne eines Nachschlagewerkes hervorzuheben.
Jenaer Jahrbuch zur Technik-und Industriegeschichte
Das Jenaer Jahrbuch zur Technik- und Industriegeschichte stellt ein Forum für die Erschließung, Erhaltung und Präsentation historischer Befunde dar. Der Schwerpunkt liegt auf der Darstellung wissenschaftlicher, technischer und technologischer Innovationen, deren Ausgangspunkt im Wissenschafts- und Industriestandort Jena und seinem regionalen Umfeld liegen. Es kommen darin Autoren zu Wort, die sich durch hohe – meist über Jahrzehnte hinweg erworbene – Sachkompetenz auf natur- und geisteswissenschaftlichen, technischen und unternehmerischen Gebieten auszeichnen. Der Verein Technik-Geschichte in Jena ist Herausgeber der Reihe “Jenaer Jahrbuch zur Technik- und Industriegeschichte”.
Das Jahrbuch erscheint seit 1999 in jährlicher Folge. Das “Jenaer Jahrbuch zur Technik- und Industriegeschichte” wird ab Band 13 verlegt vom Verlag VOPELIUS Jena. Die Jahrbücher können auch beim Verein Technikgeschichte in Jena erworben werden (www.technikgeschichte-jena.de)
Laser – Eine deutsche Erfolgsgeschichte von Einstein bis heute
Wir nutzen ihn zum Musikhören, zum Schneiden und Fräsen, zum Vermessen und zum Operieren – inzwischen gibt es kaum einen Bereich unseres Lebens, in dem wir nicht auf die Hilfe des Lasers zurückgreifen. Zum 50. Geburtstag des Lasers erzählt Ernst Peter Fischer, wie Wissenschaftler das gebündelte Licht nutzbar machten und damit eine deutsche Erfolgsgeschichte schrieben.
In seiner Biographie des Lasers folgt Ernst Peter Fischer dem Siegeszug des gebündelten Lichts und erzählt dabei zugleich die einzigartige Erfolgsgeschichte einer Schlüsselerfindung des 20. Jahrhunderts und der Menschen, die sie möglich gemacht haben.
Lexikon der Optik
Das „Lexikon der Optik“ sorgt in zwei handlichen Bänden für einen aktuellen und umfassenden Überblick über sämtliche Teildisziplinen der Wissenschaft von Licht und Wahrnehmung. Es verbindet die physikalischen Grundlagen der Optik und der klassischen Theorie der optischen Abbildung mit den modernen Disziplinen wie Quanten- und nichtlineare Optik, optische Nachrichtenübertragung, Bildverarbeitung und -speicherung, Mikrooptik und Lasermedizin. Darüber hinaus dient das mit seinem breiten Spektrum konkurrenzlose Werk als wertvolles Nachschlagewerk für alle Anwendungsbereiche der Optik und beschreibt ausführlich optische Geräte und Verfahren. Das weltweit einzigartige Werk ist eine wertvolle Quelle für alle Interessierten in Forschung, Studium und Praxis. Die Fachgebiete: Physikalische Optik, Lichtausbreitung, Wechselwirkung von Licht und Materie, Lichtquellen, Geräte und Verfahren, Optische Mess- und Prüftechnik, Optische Bauelemente, Optische Werkstoffe, Meteorologie, Optische Naturerscheinungen, Optische Information, Lichttechnik, Photographie, Farbenlehre, Augenoptik und Ophthalmologie.
Optical Devices in Ophthalmology and Optometry
Das Buch gibt einen umfassenden Überblick über aktuelle Technologien in der Ophthalmologie und Augenheilkunde zusammen mit ihrer klinischen Anwendung. Es verbindet technologische und klinische Aspekte und ist somit in beiden Gebieten anwendbar. Das Buch enthält Einführungen in physikalische Grundlagen der Optik und optischen Messtechnik und deren Anwendung bei der Entwicklung optischer Systeme für die ophthalmologisch-medizinische Technologie. Medizinische Anwendungen werden beschrieben, um die Vorteile der Nutzung optisch-photonischer Methoden aufzuzeigen.
Gerade diese übersichtliche und leicht verständliche Zusammenführung und Darstellung der beiden komplexen Themenbereiche macht das Buch besonders interessant. Zu jedem Kapitel werden Übungen und Empfehlungen zur Vertiefung des jeweiligen Inhalts bereitgestellt.
Die Autoren Kaschke, Donnerhacke und Rill sind ausgewiesene Experten zum Thema optische Technologien im Bereich der Medizintechnik und greifen in ihrem Buch auf teilweise langjährige Erfahrungen in diesem Gebiet zurück.
Optical Glass
Seit mehr als vierhundert Jahren ermöglicht uns optisches Glas den Blick sowohl in den verborgenen Mikrokosmos als auch in den unermesslichen äußeren Kosmos unseres bekannten Universums. Es bewirkt gravierende Veränderungen in Wissenschaft, Philosophie und Technik und spielt somit eine entscheidende Rolle in der Entwicklung unserer modernen Zivilisation. Die hohe Transmission, Homogenität und präzisen Brechzahleigenschaften von optischen Glas sind Schlüsselvoraussetzungen für hochaufgelöste Abbildungen höchster Farbtreue und machen es zu einer intrinsischen Komponente moderner Technologie. Das Anwendungsspektrum ist vielfältig, es reicht von Konsumgütern wie Kameras und Ferngläser bis hin zu zentralen wissenschaftlichen Werkzeugen wie Mikroskope und Teleskope. Optisches Glas ist ein integraler Bestandteil unserer modernen Wissenschaft und Industrie und nicht mehr wegzudenken.
Trotz der fundamentalen Bedeutung von optischem Glas fehlt in weiten Bereichen bei Ingenieuren und Designern das Wissen über seine Eigenschaften. Die Unwissenheit führt häufig zu Missverständnissen bei Einkauf und Anwendung, wodurch die Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten bei weitem nicht ausgeschöpft wird. Dieses Buch stellt eine wertvolle Quelle für technische Informationen über die Brechzahl und ihre Wellenlängenabhängigkeit (Dispersion), die Homogenität und Transmission (zusammen mit Einschränkungen, die durch den Herstellungsprozess und die chemischen Resistenzen gegeben sind), sowie über mechanische und thermische Eigenschaften und Umweltaspekte dar. Messmethoden werden mit ihren erreichbaren Genauigkeiten präsentiert sowie eine Vielzahl an Übersichtsdiagrammen zu Eigenschaften, Anwendungen und Einstufungen von Glasarten bezüglich verschiedener Charakteristika. Die große Themenbreite und klare Gliederung dieses Bandes werden sich für einen großen Bereich an Design-, Konstruktions- und Einkaufs-Anwendungen, in denen dieses vielseitige, leistungsstarke Material zum Einsatz kommt, als sehr wertvoll erweisen.
Optical Properties of Nanoparticle Systems
Rezension zum Buch „Optical Properties of Nanoparticle Systems“ von Michael Quinten
Streueffekte elektromagnetischer Strahlung an Nanopartikeln oder inhomogener Materie gewinnen in modernen optischen Systemen immer mehr an Bedeutung. Das Anwendungsspektrum, in dem Berechnungsverfahren für die Lichtausbreitung in inhomogenen Medien, d.h. die Streuung und Absorption, relevant sind, erstreckt sich dabei von klassischen optischen Nanostrukturen z.B. für Dünnschichtsysteme, Photovoltaik oder LED Systeme über integrierte optische Sensorsysteme bis hin zu (Hochleistungs-) Abbildungssystemen.
In seinem Buch stellt Michael Quinten die wichtigsten Verfahren und Modelle zur analytischen und numerischen Berechnung der Streuung und Absorption an Nanopartikeln mit Durchmessern kleiner 1000nm bzw. Materie mit entsprechenden Inhomogenitäten umfassend dar. Insbesondere konzentriert er sich dabei auf die spektralen Abhängigkeiten der optischen Eigenschaften solcher Systeme. Es gelingt ihm mit seiner Darstellung an der Grenze zwischen klassischer Elektrodynamik und Festkörperphysik die wichtigsten Grundlagen beider Disziplinen darzustellen und ihre Bedeutung für das Verständnis der optischen Eigenschaften von Nanopartikel-Systemen herauszuarbeiten.
Die große Systematik der Betrachtungsweise des komplexen Problems wird bereits in den ersten Kapiteln des Buches erkennbar. Nach der Einführung diskutiert M. Quinten die Eigenschaften und optischen Observablen von Nanopartikel-Systemen. Dabei schlägt er zunächst eine Klassifizierung der Systeme vor und diskutiert Ursachen für Stabilität bzw. Instabilitäten. Bereits hier wird in den zahlreichen Illustrationen und Simulationskurven, die die Einflüsse der auftretenden Effekte anschaulich machen, die große Stärke des vorliegenden Buches deutlich. In Kapitel 3 werden die Festkörperphysikalischen Grundlagen der optischen Materialeigenschaften (d.h. der Dielektrizitätskonstante) in verschiedenen Modellen (vom klassischen Oszillatormodell zu quantenmechanischen Näherungen) eingeführt. Diese finden schließlich Einzug in die elektromagnetischen Modelle zur Beschreibung der Wechselwirkung von Licht mit Nanopartikeln unterschiedlichster Zusammensetzung. Die grundlegende Mie-Theorie sowie ihre Erweiterung auf inhomogene Streuzentren und Streuzentrenverbände stehen im Zentrum des Buches und werden auf eine Vielzahl verschiedenster Nanopartikel-Systeme angewendet. Es wird erläutert und demonstriert, wie sie über Volumen- bzw. Oberflächenbetrachtungen auch auf nicht-sphärische Nanopartikel erweitert werden kann. Zur Behandlung allgemeiner nicht-sphärischer Nanopartikel geht der Autor die sog. „generalized Mie-Theorie“ ein. Die streuenden Nanopartikel werden dabei aus mehreren sphärischen Partikeln zusammengesetzt. Schließlich werden Energiefluss-Modelle zur Behandlung dicht gepackter Nanopartikelsysteme eingeführt. Als Anwendungsbeispiele für die verschiedenen Streumodelle werden in den Kapiteln 13 und 14 die aktuell vieldiskutierten Effekte der Nahfeld- und Oberflächenverstärkung (SERS) diskutiert und ein kurzer Ausblick auf die sog. effektive Medium Theorie gegeben.
Das Buch von M. Quinten stellt ein umfassendes und sehr gut ausgearbeitetes Übersichtswerk zur Behandlung von Streueffekten an Nanopartikel-Systemen dar. Es besticht vor allem durch eine Fülle von Beispielrechnungen und Simulationen, die die umfangreichen theoretischen Betrachtungen unmittelbar veranschaulichen. Ein sehr gut ausgearbeitetes und umfassendes Quellenverzeichnis ermöglicht es dem Leser jederzeit vertiefende Originalliteraturstellen für das weitere Studium heranzuziehen. Das Buch stellt somit aus meiner Sicht ein hervorragendes einführendes Arbeitsmittel zur Streutheorie für Einsteiger und Übersichtswerk für spezialisierte Wissenschaftler dar.
Prof. Dr. Stefan Sinzinger, TU-Ilmenau
Photonik einfach erklärt
Semiconductor Laser Engineering, Reliability and Diagnostics: A Practical Approach to High Power and Single Mode Devices
his reference book provides a fully integrated novel approach to the development of high-power, single-transverse mode, edge-emitting diode lasers by addressing the complementary topics of device engineering, reliability engineering and device diagnostics in the same book, and thus closes the gap in the current book literature.
Diode laser fundamentals are discussed, followed by an elaborate discussion of problem-oriented design guidelines and techniques, and by a systematic treatment of the origins of laser degradation and a thorough exploration of the engineering means to enhance the optical strength of the laser. Stability criteria of critical laser characteristics and key laser robustness factors are discussed along with clear design considerations in the context of reliability engineering approaches and models, and typical programs for reliability tests and laser product qualifications. Novel, advanced diagnostic methods are reviewed to discuss, for the first time in detail in book literature, performance- and reliability-impacting factors such as temperature, stress and material instabilities.
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