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Name des Moduls [116300] Computational Photonics Modulcode PAFMO130

Studiengang [128] Physik ECTS Punkte 4 LP

Arbeitsaufwand für Selbststudium 75 Stunden Häufigkeit des Angebotes (Modulturnus) jedes 2. Semester (ab Sommersemester)
Arbeitsaufwand in Präsenzstunden 45 Stunden Dauer des Moduls 1 Semester
Arbeitsaufwand Summe (Workload) 120 Stunden    


Prof. Dr. T. Pertsch

Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten

schriftliche Prüfung (100%)


Taflove and S.C. Hagness, Computational Electrodynamics



Art des Moduls

Wahlpflichtmodul M.Sc. Physik in der Vertiefung „Optik“

Wahlpflichtmodul M.Sc. Photonics

Zusammensetzung des Moduls / Lehrformen

Vorlesung: 2 SWS

Übung: 1 SWS

  • Introduction to the problem – Maxwell’s equations and the wave equation;
  • Free space propagation techniques;
  • Beam propagation methods applied to problems in integrated optics;
  • Mode expansion techniques applied to stratified media;
  • Mode expansion techniques applied to spherical and cylindrical objects;
  • Multiple multipole technique;
  • Boundary integral method;
  • Finite-Difference Time-Domain method;
  • Finite Element Method;
  • Computation of the dispersion relation (band structure) of periodic media;
  • Mode expansion techniques applied to gratings;
  • Other grating techniques;
  • Contemporary problems in computational photonics.
Lern- und Qualifikationsziele

The course aims at an introduction to various techniques used for computer based optical simulation. Therefore, the student should learn how to solve Maxwell’s equations in homogenous and inhomogeneous media rigorously as well as on different levels of approximation. The course concentrates predominantly on teaching numerical techniques that are useful in the field of micro- and nanooptics.

PAFMO130 ... Computational Photonics Modulhandbuch

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