Interferenz optischer Felder
Das Gesamtfeld, das aus einer Superposition elektromagnetischer Felder resultiert, kann i.a. ermittelt werden, indem die (vektorielle) Summe der Einzelfelder gebildet wird. Dieses Superpositionsprinzip setzt die Linearität der Wellengleichung und damit di
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Georg A. Reider
Photonik Eine Einführung in die Grundlagen 3. Auflage
Georg A. Reider TU Wien Wien, Österreich
ISBN 978-3-7091-1520-6 ISBN 978-3-7091-1521-3 (eBook) DOI 10.1007/978-3-7091-1521-3 Springer Wien Heidelberg New York Dordrecht London Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. © Springer-Verlag Wien 2012 Dieses Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Springer Wien Heidelberg New York Dordrecht London Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. Springer ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media www.springer.com
F¨ ur Karin, Lukas und Jakob
Vorwort
Photonik hat sich auch im deutschen Sprachraum als Bezeichnung f¨ ur das Fachgebiet etabliert, das sich mit der kontrollierten Erzeugung, Ausbreitung und Detektion von (vor allem koh¨ arentem) Licht besch¨aftigt. Die Anlehnung der Wortbildung an ‘Elektronik’ steht dabei f¨ ur ein ganzes Programm: Nicht nur sind die genannten optischen Prozesse aufs engste mit elektronischen Vorg¨angen verbunden, in zahlreichen technischen Anwendungen gehen Photonik und Elektronik auch eine u ¨beraus fruchtbare Verbindung ein. Das vorliegende Buch will dem Leser eine vertiefte Einf¨ uhrung in die Photonik bieten, von den physikalischen Grundlagen bis hin zur Ebene der photonischen ‘Bauelemente’ wie Laser, Verst¨ arker, Wellenleiter, Modulatoren und Schalter, Interferometer, Filter, Frequenzmischer und Detektoren. Der Schwerpunkt liegt zum einen auf der optischen Seite der Photonik und nicht so sehr auf der elektronischen, zum anderen auf der analytischen Durchdringung und weniger auf technischen Details. Auf eine Darstellung von ausgesprochen ‘klassischen’ Gebieten wie der bildgebenden Optik wurde verzichtet, da es daf¨ ur eine Reihe ausgezeichneter Darstellungen gibt. Die dominierende Rolle koh¨arenter optischer Ph¨ anomene in der Photonik bringt es auch mit sich, dass inkoh¨arente Felder und Lichtquellen nur am Rande erw¨ahnt werden. Das Buch ist zum Studium neben einer einschl¨agigen Vorlesung, aber auch zum Selbststudium gedacht; Grundkenntnisse der Optik und der Festk¨orperelektronik werden vorausgesetzt. Praktisch alle theoretischen Ergebnisse werden Schritt f¨ ur Schritt aus fundamentalen Grundlagen hergleitet. Ein wichtiges Anliegen ist es, den Leser auch mit modernen und le
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