Dieses bewährte Lehrbuch und Nachschlagewerk – seit Jahren eines der besten Grundlagenbücher zum Thema überhaupt – gibt eine systematische Einführung in die Abstrahlung und Ausbreitung elektromagnetischer Wellen. Die Technik der Antennen mit ihren Speiseleitungen wird von den feldtheoretischen Grundlagen bis zu praktischen Designvorschlägen mit einfach anwendbaren Kochrezepten, Faustformeln und 211 Übungsaufgaben verständlich dargestellt. Neben den grundlegenden mathematischen Methoden wird großer Wert auf die physikalische Interpretation und Visualisierung der erhaltenen Ergebnisse mittels Computersimulationen gelegt. Das Buch ist für Studierende neben der Vorlesung und auch als Nachschlagewerk für Praktiker und Anwender konzipiert.Die vorherige Auflage wurde umfangreich überarbeitet, womit in der neuen 9. Auflage nun drei weitere Kapitel mit 108 zusätzlichen Seiten hinzugekommen sind. Dabei wurde für die Yagi-Uda-Antenne ein völlig neuartiger Designprozess entwickelt, der einen einfachen Nachbau bei allen Frequenzen ermöglicht. Außerdem hat die Totalreflexion an dielektrischen Oberflächen mit Anwendungen bei Lichtwellenleitern und Prismen mehr Raum erhalten und bei den Gruppenantennen wird die Dolph-Tschebyscheff-Belegung wesentlich ausführlicher behandelt. Schließlich ist noch ein neuer Anhang mit farbigen Bildtafeln hinzugekommen, auf denen typische Antennenformen gezeigt werden.
Aktualisiert: 2023-04-21
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Dieses bewährte Lehrbuch und Nachschlagewerk – seit Jahren eines der besten Grundlagenbücher zum Thema überhaupt – gibt eine systematische Einführung in die Abstrahlung und Ausbreitung elektromagnetischer Wellen. Die Technik der Antennen mit ihren Speiseleitungen wird von den feldtheoretischen Grundlagen bis zu praktischen Designvorschlägen mit einfach anwendbaren Kochrezepten, Faustformeln und 211 Übungsaufgaben verständlich dargestellt. Neben den grundlegenden mathematischen Methoden wird großer Wert auf die physikalische Interpretation und Visualisierung der erhaltenen Ergebnisse mittels Computersimulationen gelegt. Das Buch ist für Studierende neben der Vorlesung und auch als Nachschlagewerk für Praktiker und Anwender konzipiert.Die vorherige Auflage wurde umfangreich überarbeitet, womit in der neuen 9. Auflage nun drei weitere Kapitel mit 108 zusätzlichen Seiten hinzugekommen sind. Dabei wurde für die Yagi-Uda-Antenne ein völlig neuartiger Designprozess entwickelt, der einen einfachen Nachbau bei allen Frequenzen ermöglicht. Außerdem hat die Totalreflexion an dielektrischen Oberflächen mit Anwendungen bei Lichtwellenleitern und Prismen mehr Raum erhalten und bei den Gruppenantennen wird die Dolph-Tschebyscheff-Belegung wesentlich ausführlicher behandelt. Schließlich ist noch ein neuer Anhang mit farbigen Bildtafeln hinzugekommen, auf denen typische Antennenformen gezeigt werden.
Aktualisiert: 2023-04-22
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In der Welt der Magnonik wird die Magnetisierungsdynamik auf der Nanoskala hinsichtlich der Erzeugung, der Manipulation und der Detektion von Spinwellen erforscht. Innerhalb dieser Dissertation werden Magnonen, die Quanten einer Spinwelle, in nanoskaligen magnonischen Wellenleitersystemen mit der magnetischen Röntgenmikroskopie untersucht. Dabei wird zunächst eine neue effiziente Methode zur Ermittlung der magnonischen Dispersionsrelation implementiert und vorgestellt. Des Weiteren werden offene Fragen zu den Emissionsmechanismen in magnonischen Wellenleitern mittels verschiedener Anregungstechniken vollständig aufgeklärt. Durch die extrem hohe räumliche und zeitliche Auflösung der Rasterröntgenmikroskopie, werden zusätzlich Quantisierungseffekte in schmalen Wellenleitersystemen direkt abgebildet und im Gigahertz-Bereich sichtbar gemacht. Abschließend werden erste Hinweise auf einen magonischen Raum-Zeit-Kristall experimentell und simulationsbasiert vorgestellt, die einen neuen Forschungszweig innerhalb der Magnonik eröffnen könnten.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Diese Dissertation beschäftigt sich mit der Manipulation von Wellen durch Wellenleiter-Anordnungen im Subwellenlängenbereich.
Es werden unterschiedliche Wellenleiter-Anordnungen vorgestellt, die für verschiedene Funktionen genutzt werden können. Einfallende Wellen können beispielsweise an den Wellenleiter-Anordnungen aufgespalten, abgelenkt oder gefiltert werden. Aber auch außergewöhnliche Funktionen, wie die einer sogenannten unsichtbaren Wand, werden beschrieben. Bei den in dieser Arbeit behandelten Wellenleiter-Anordnungen handelt es sich um periodische phasengestufte Parallelplattenwellenleiter-Reihen. Für den Entwurf dieser Wellenleiter-Anordnungen wird ein analytisches Modell erstellt, durch das sowohl die Ausbreitungsrichtungen als auch die Leistungen der an den Wellenleiter-Anordnung gebeugten Wellen berechnet werden können. Dadurch ergeben sich physikalische Einblicke in die Kopplung von Wellen mit den Wellenleiter-Anordnungen. Es wird darüber hinaus gezeigt, dass solche Wellenleiter-Anordnungen für akustische sowie elektromagnetische Wellen identische Funktionen besitzen. Die Funktionen der unterschiedlichen Wellenleiter-Anordnungen werden für elektromagnetische Wellen im Mikrowellenbereich durch numerische Simulationen und experimentell nachgewiesen.
Des Weiteren werden unterschiedliche Aufbauten der Wellenleiter-Anordnungen untersucht. In einem Aufbau werden die Wellenleiter mit Metamaterialien gefüllt. Bei einem anderen Aufbau werden die Wellenleiter durch die in dieser Arbeit eingeführten sektionierten Parallelplattenwellenleiter ersetzt. Diese unterschiedlichen Aufbauten haben verschiedene Vorteile in der Herstellung und in den elektromagnetischen Eigenschaften und erweitern so die Einsatzmöglichkeiten der Wellenleiter-Anordnungen.
Aktualisiert: 2021-12-30
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Femtosekunden-Frequenzkämme sind mächtige Werkzeuge für optische Hochpräzisionsmetrologie. Als besonders robust und rauscharm stellen sich dabei Systeme heraus, bei welchen die CEO-Frequenz inhärent durch Differenzfrequenzgeneration eliminiert wird. In dieser Arbeit werden die Rauscheigenschaften solcher modengekoppelter Lasersysteme untersucht sowie innovative Methoden zu deren Stabilisierung entwickelt. Schließlich leistet die Dissertation die Pionierarbeit für mehrere neuartige und für Foschung und Industrie relevante Anwendungen in der Zeit- und Spektraldomäne.
Aktualisiert: 2020-12-26
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Aktuelle Roadmap-Vorhersagen gehen von optischen Bussystemen als Rückgrat zukünftiger Sensor- und Infotainmentnetzwerke für Anwendungen im Bereich Internet der Dinge und Industrie 4.0 aus. Grund dafür sind die rasant wachsenden Mengen an generierten Daten, die weltweit verarbeitet, versendet und gespeichert werden, wodurch etablierte elektrische Verbindungen an ihre Grenzen geraten. Während in den klassischen Ebenen der optischen Aufbau- und Verbindungstechnik (Tele-, Daten- und Rechnerkommunikation) bereits auf zahlreiche Ansätze und Lösungsvorschläge zurückgegriffen werden kann, ist es für die neuen Anforderungen notwendig, ebenenübergreifende Lösungen zu finden. In der neu definierten Gerätekommunikation gilt es, Lösungen für Koppelprinzipien zu erarbeiten. Besonders in diesem Bereich können optische Systeme durch das Fehlen geeigneter Strategien für die bidirektionale Buskopplung nicht mit ihren elektrischen Pendants konkurrieren.
In der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, ein unterbrechungsfreies Prinzip für die Kopplung von Multimodewellenleitern zu entwickeln, welches es erlaubt, richtungsabhängige Koppelraten zu erzielen ohne die Koppelpartner auftrennen zu müssen. Durch die asymmetrische Kopplung ist es möglich, hohe Leistungspegel in einen optischen Bus einzukoppeln bei gleichzeitig moderaten Koppelraten bei Signalen, die aus dem Bus auskoppeln. Dadurch ist man im Stande, das Bussignal für eine Vielzahl an Teilnehmern zur Verfügung zu stellen, ohne dass der Pegel im Bus zu schnell sinkt. Diese Funktionalität fehlt in bekannten Koppelansätzen.
Für die Untersuchung des Koppelprinzips kommt zunächst eine zweistufige Simulation zum Einsatz, bei der zwei unabhängige Simulationsmethoden (Ray Tracing und Beam Propagation Method) aufeinander aufbauend verwendet werden. Mithilfe flexibler, fotolithografisch hergestellter Multimodewellenleiter auf Foliensubstraten erfolgen der Aufbau und die Charakterisierung des Koppelelements. Unter Verwendung eines neuartigen Messaufbaus mit visueller Echtzeitüberwachung der Koppelstelle konnten mit Werten von 0,5 (Einkopplung in den Bus) und 0,15 (Auskopplung aus dem Bus) deutlich asymmetrische Koppelraten an ein und derselben Koppelstelle erzielt werden.
Aktualisiert: 2020-11-12
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Aktuelle Roadmap-Vorhersagen gehen von optischen Bussystemen als Rückgrat zukünftiger Sensor- und Infotainmentnetzwerke für Anwendungen im Bereich Internet der Dinge und Industrie 4.0 aus. Grund dafür sind die rasant wachsenden Mengen an generierten Daten, die weltweit verarbeitet, versendet und gespeichert werden, wodurch etablierte elektrische Verbindungen an ihre Grenzen geraten. Während in den klassischen Ebenen der optischen Aufbau- und Verbindungstechnik (Tele-, Daten- und Rechnerkommunikation) bereits auf zahlreiche Ansätze und Lösungsvorschläge zurückgegriffen werden kann, ist es für die neuen Anforderungen notwendig, ebenenübergreifende Lösungen zu finden. In der neu definierten Gerätekommunikation gilt es, Lösungen für Koppelprinzipien zu erarbeiten. Besonders in diesem Bereich können optische Systeme durch das Fehlen geeigneter Strategien für die bidirektionale Buskopplung nicht mit ihren elektrischen Pendants konkurrieren.
In der vorliegenden Arbeit ist es gelungen, ein unterbrechungsfreies Prinzip für die Kopplung von Multimodewellenleitern zu entwickeln, welches es erlaubt, richtungsabhängige Koppelraten zu erzielen ohne die Koppelpartner auftrennen zu müssen. Durch die asymmetrische Kopplung ist es möglich, hohe Leistungspegel in einen optischen Bus einzukoppeln bei gleichzeitig moderaten Koppelraten bei Signalen, die aus dem Bus auskoppeln. Dadurch ist man im Stande, das Bussignal für eine Vielzahl an Teilnehmern zur Verfügung zu stellen, ohne dass der Pegel im Bus zu schnell sinkt. Diese Funktionalität fehlt in bekannten Koppelansätzen.
Für die Untersuchung des Koppelprinzips kommt zunächst eine zweistufige Simulation zum Einsatz, bei der zwei unabhängige Simulationsmethoden (Ray Tracing und Beam Propagation Method) aufeinander aufbauend verwendet werden. Mithilfe flexibler, fotolithografisch hergestellter Multimodewellenleiter auf Foliensubstraten erfolgen der Aufbau und die Charakterisierung des Koppelelements. Unter Verwendung eines neuartigen Messaufbaus mit visueller Echtzeitüberwachung der Koppelstelle konnten mit Werten von 0,5 (Einkopplung in den Bus) und 0,15 (Auskopplung aus dem Bus) deutlich asymmetrische Koppelraten an ein und derselben Koppelstelle erzielt werden.
Aktualisiert: 2020-09-24
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Aktualisiert: 2023-04-04
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Aktualisiert: 2023-04-01
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Dieses bewährte Lehrbuch und Nachschlagewerk – seit Jahren eines der besten Grundlagenbücher zum Thema überhaupt – gibt eine systematische Einführung in die Abstrahlung und Ausbreitung elektromagnetischer Wellen. Die Technik der Antennen mit ihren Speiseleitungen wird von den feldtheoretischen Grundlagen bis zu praktischen Designvorschlägen mit einfach anwendbaren Kochrezepten, Faustformeln und 195 Übungsaufgaben verständlich dargestellt. Neben den grundlegenden mathematischen Methoden wird großer Wert auf die physikalische Interpretation und Visualisierung der erhaltenen Ergebnisse mittels Computersimulationen gelegt. Das Buch ist für Studierende neben der Vorlesung und auch als Nachschlagewerk für Praktiker und Anwender konzipiert.Die neue 8. Auflage wurde umfangreich überarbeitet und um drei neue Kapitel mit 64 zusätzlichen Seiten erweitert. Insbesondere hat die Radartechnik mehr Raum erhalten und es wurden die Einflüsse des Rauschens sowie des realen Erdbodens auf Funkübertragungsstrecken neu aufgenommen.
Aktualisiert: 2023-04-01
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Dieses bewährte Lehrbuch und Nachschlagewerk – seit Jahren eines der besten Grundlagenbücher zum Thema überhaupt – gibt eine systematische Einführung in die Abstrahlung und Ausbreitung elektromagnetischer Wellen. Die Technik der Antennen mit ihren Speiseleitungen wird von den feldtheoretischen Grundlagen bis zu praktischen Designvorschlägen mit einfach anwendbaren Kochrezepten, Faustformeln und 195 Übungsaufgaben verständlich dargestellt. Neben den grundlegenden mathematischen Methoden wird großer Wert auf die physikalische Interpretation und Visualisierung der erhaltenen Ergebnisse mittels Computersimulationen gelegt. Das Buch ist für Studierende neben der Vorlesung und auch als Nachschlagewerk für Praktiker und Anwender konzipiert.Die neue 8. Auflage wurde umfangreich überarbeitet und um drei neue Kapitel mit 64 zusätzlichen Seiten erweitert. Insbesondere hat die Radartechnik mehr Raum erhalten und es wurden die Einflüsse des Rauschens sowie des realen Erdbodens auf Funkübertragungsstrecken neu aufgenommen.
Aktualisiert: 2022-10-19
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Ziel der Arbeit ist es, Strahlgüte und Brillanz von Hochleistungs-Trapezlaserdioden bei 808 nm zu maximieren. Hierzu werden zahlreiche Designparameter mit der optischen Leistung und der Strahlgüte korreliert und systematisch untersucht. Einflüsse der Lateralstrukturen von RW- und Trapezsektion einschließlich Implantation sowie der optischen Eigenschaften, wie etwa der Frontfacettenreflektivität, werden analysiert. Dadurch ist die Physik der Strahlgüte von Trapezlasern besser zu verstehen, zudem werden konkrete Aussagen zur Optimierung des instabilen Trapezlaser-Resonators getroffen. Rekordwerte für die Brillanz von 808 nm Trapezlasern bei 4 W konnten so erzielt werden.
Die weiterentwickelte Schichtstruktur führte aufgrund des reduzierten vertikalen Fernfeldwinkels zu einer besseren Strahlgüte. In weiteren Schritten konnte ein Optimum aus hoher Strahlgüte und Konversionseffizienz für eine vertikale Divergenz von 18° abgeleitet werden. Die Ausgangsleistung wurde im Pulsbetrieb auf mehr als 27 W erhöht, mit nahezu beugungsbegrenzter Strahlqualität bei einer Leistung von 9 W. Begleitende Simulationsrechnungen leisteten einen wichtigen Beitrag zum physikalischen Verständnis der Strahlgüte von 808 nm Trapezlasern. Langzeittests über 7225 h bei 2 W demonstrierten die hohe Zuverlässigkeit der Laser bei nahezu beugungsbegrenzter Strahlgüte.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Aktualisiert: 2023-03-14
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In systematischer und anschaulicher Weise, die das Selbststudium erleichtert, werden elektromagnetische Feldtheorie und Antennentechnik für Studierende und Anwender aus der Praxis dargestellt. Dabei wird ein umfassender Überblick mit einfach anwendbaren Kochrezepten und Faustformeln von den Grundlagen bis hin zu praktischen Anwendungen geboten, wie es in Studium und Beruf erforderlich ist. Alle wesentlichen Antennenbauformen bis hin zur Satellitenantenne werden hinsichtlich ihres Abstrahlungsverhaltens mit zahlreichen Beispielrechnungen (128 Übungsaufgaben) und Richtdiagrammen detailliert untersucht. Wer sich im Studium mit diesem Thema oder beruflich mit der Entwicklung von Antennen bzw. optischen Systemen befasst, findet in dem Werk kompetente fachliche Unterstützung. Für jeden Antennenkonstrukteur ist es ein wahrer Fundus an Fachwissen und damit ein ideales Nachschlagewerk.
Die 4. Auflage enthält eine stark erweiterte Behandlung von Linsenantennen und Streifenleitungsantennen, verbesserte Designformeln für Doppelkonusantennen, eine neue Tabelle zu elektrischen Eigenschaften ausgewählter Materialien und eine erweiterte Übersetzungstabelle wichtiger Fachbegriffe. Klassische Entwurfsformeln für die genannten Antennenformen wurden durch numerische Simulationen mit modernen 3D-Gitterverfahren überprüft und konnten in ihrer Genauigkeit gesteigert werden. Außerdem wurden an vielen Stellen Ergänzungen und Verbesserungen vorgenommen.
Aktualisiert: 2023-04-07
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Extra: E-Book inside
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.
Aktualisiert: 2020-01-09
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Aktualisiert: 2023-02-17
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Dieses Nachschlagewerk wendet sich vor allem an Ingenieure und Physiker in der Telekommunikationsindustrie, bei Netzbetreibern und in der Datenkommunikation. Weiterhin kann es diesen Nutzern sowie Wissenschaftlern und Studenten einen Überblick über das Fachgebiet verschaffen und die Einarbeitung in speziellere Felder ermöglichen. Die grundlegenden Beziehungen und Technologien werden zusammengestellt und in ihren wesentlichen Zügen erläutert. Grafische Darstellungen und Abbildungen vermitteln die Zusammenhänge anschaulich und ingenieurgerecht. Zu dem Werk haben maßgebliche Forscher und Industrieingenieure aus dem deutschen Sprachraum beigetragen. Als Vorbild für die Konzeption diente das Standardwerk über Hochfrequenztechnik von MEINKE und GUNDLACH.
Aktualisiert: 2022-04-01
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Aktualisiert: 2023-04-01
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Aktualisiert: 2022-08-19
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"... Bei den Grundlagen werden die wichtigsten Begriffe an einfachen und leicht überschaubaren Beispielen erläutert. Wesentliche Aspekte der Übertragung durch Lichtleitfasern werden bereits hier berührt, und der Leser wird auf die folgenden Kapitel vorbereitet. Im nachfolgenden Abschnitt wird detailliert auf die Lichtausbreitung in Monomode- und Multimodefasern eingegangen. Dabei werden die Monomode- und Multimode-Theorie etwa gleich ausführlich behandelt. Das letzte Kapitel über Übertragungssysteme beschäftigt sich mit den Eigenschaften von Sendern und Empfängern, soweit sie für das Übertragungsverhalten von Interesse sind. Einige abschließende Seiten sind der kohärenten Übertragung gewidmet, die sicherlich in den nächsten Jahren immer größere Aufmerksamkeit finden wird. Ein umfangreiches Literaturverzeichnis hilft dem Leser bei der Vertiefung einzelner Problemkreise. Im Anhang befinden sich sieben Basic-Programme zur Berechnung einfacher Faser- und Systemeigenschaften. Das Buch kann all denen empfohlen werden, die einen Zugang zum Gebiet der optischen Nachrichtenübertragung suchen." #1
Aktualisiert: 2022-06-03
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