WS 21/22

Welcome to Optical Systems in Medicine and Life Science! Lecturer: Prof. W. Nahm - Timing: Tuesday 08:00Uhr -09:30Uhr - Ort: Elktrotechnik-Hörsaal Gebäude: 11.10 - Hybrid Mode

Der Kurs behandelt die Konzepte, Modelle und Techniken für die Dosimetrie ionisierender Strahlung. Schwerpunkt sind die Anwendungen im beruflichen Strahlenschutz

Sie müssen einen Aufnahmeantrag stellen, um in den Kurs aufgenommen zu werden. In diesem Seminar erarbeiten wir die Antworten auf folgende Fragen: Wie funktioniert die wissenschaftliche Methode? Wie formuliere ich eine wissenschaftliche Fragestellung? Wie formuliere ich eine Hypothese? Was ist der Unterschied zwischen Ergebnis und Erkenntnis? Wie erstelle ich das wissenschaftliche Design für eine Abschlussarbeit oder für eine Publikation?

To apply for this course, please provide us with a short letter of motivation why you would like to participate in this lecture (add this in the required field "Letter of Motivation", if the space is not enough please also use the field "Message/Nachricht"). For further information on the lecture, see our website: https://www.ksop.kit.edu/industry-lecture-zeiss.php.

Admission to the course only on request.A brief motivation must be attached to the application. This seminar takes place in the second half of the semester! In this seminar we work out the answers to the following questions: How does the scientific method work? How do I formulate a scientific question? How do I formulate a hypothesis? What is the difference between result and knowledge? How do I create the scientific design for a thesis or for a publication?

Electrial Engineering and Electronics for Mechanical Engineers

Welcome to the course Electromagnetics and Numercal Calculation of Fields. The lectures takes place every Tuesday from 8:00 - 9:30, starting on October 26th. The first four lectures will be held ONLINE only with the perspective to be held in hybrid format starting from mid of November.

Die Vorlesung vermittelt die Methoden und Techniken der digitalen Strahlenformung für weltraumgestützten bildgebende Radarsysteme. Das hierfür benötigte Grundwissen zu Antennen & Antennengruppen, Wellenausbreitung, Signalverarbeitung, synthetisches Aperturradar (SAR) und Rauschen wird in der Vorlesung erläutert. Die Algorithmen zur Strahlenformung werden erarbeitet und analysiert. Aspekte, wie die digitale und hybride Strahlenformung, ebenso wie (Multiple Input Multiple Output) MIMO-Radar und äquivalente virtuelle Antennenkonfiguration werden abgedeckt. Die Implementierung wird am Beispiel der Digitaleinheit eines SAR-Instruments gezeigt.

Es handelt sich um ein dreiwöchiges Blockpraktikum, ggf. mit einer Unterbrechung von einer Woche. Durch die Corona-Situation steht die Anmeldung sowie Details zum Ablauf der Veranstaltung unter dem Vorbehalt der Absage bzw. Änderung. Wir informieren im ILIAS-Kurs registrierte Teilnehmer so frühzeitig wie möglich über Aktualisierungen via Email und Kurs-Seite.

Thema dieser Vorlesung ist das analoge Chipdesign. In den Vorlesungen werden die theoretischen Kenntnisse vermittelt: CMOS Halbleitertechnologie und Transistoren, Analyse von Schaltungen mit Rückkopplung. CMOS Verstärker: beginnend von einfacheren Schaltungen wie der Common-Source-Verstärker bis hin zu mehrstufigen, differenziellen und getakteten Verstärkern. Entstehen von Rauschen und die Rauschquellen in integrierten Schaltungen. Layout-Entwurf und Layout-Effekte. Analog-Digital-Wandler. In den Übungen DAS werden die Schaltungen mithilfe des Chipdesign-Softwarepakets Cadence in einer 65nm CMOS Technologie entworfen. Wir fangen mit den einfachen Schaltungen an, die dann kombiniert und erweitert werden. Am Ende wird ein Analog-Digital-Wandler nach dem Stand der Technik entworfen. Die Vorlesungen finden sowohl in Präsenz (donnerstags 12 Uhr, 11.10 Kleiner ETI HS) als auch per zoom statt. Ich werde Ihnen den zoom Link per Email schicken (deshalb ist eine Anmeldung im ILIAS wichtig). Die Vorlesungsskripten in deutscher und englischer Sprache werden wir vorbereiten, sowie die Folien hochladen. Die Skripten aus WS20/21 sind schon online ( ILIAS und https://adl.ipe.kit.edu/english/28.php ). Die Übungen werden in Gruppen stattfinden, diesen Gruppen kann man im ILIAS Bereich der Vorlesung beitreten.

A wide range of applications (integrated quantum optics, spectroscopy, time-of-flight ranging and imaging, quantum key distribution, security, etc.) require receiving systems based on detectors sensitive to excitations on a level of single-photon only. In the SPD course of lectures, single-photon detectors based on the interaction of light with metals, semiconductors, and superconductors will be considered in terms of physics of their response mechanisms, technology, and phenomena that determine and limit their characteristics important for applications. The course is proposed to students who are interesting in material research, the development of optical applications, and the study of physical processes in metals, semiconductors, and superconductors excited by the quantum of electromagnetic radiation.

Thin and ultra-thin films and nanostructures made of thin films are of great interest from both fundamental and application points of view. This interest is stimulated by the unique properties of thin-film structures whose dimensions approach two-dimensional or even one-dimensional limits. Each step towards lower dimensions requires not only exponentially rising time and great efforts for development and optimization of technological procedures but meets new phenomena which are not visible in structures of higher dimensions. The focus of the PTA course, which is practice-oriented, is done on - technology (deposition and patterning) of thin-film nanostructures; - methods and techniques for characterization of the material, geometrical, electrical, optical properties of thin superconducting films and nanostructures; - physical backgrounds of influence of geometry on normal and superconducting state properties of thin-film superconducting nanostructures which are the key element of detectors of single photons.

This lecture series is the first part, where a broad overview about the basic properties of classical and „exotic“ superconducting materials, as well as the different ways to synthesize and characterize them using modern synthesis methods and nanotechnology (as bulk material, thin film or practical wire) is presented.

Die Vorlesung Photometrie und Radiometrie befasst sich mit der Messung absoluter optischer, bzw. photometrischer Größen.

Objectives of the lab Course: - Investigation of device physics with Comsol Multiphysics package as FEM (finite element method) solver - Studying and optimizing device parameters - Understanding the structure and function of photonic, semiconductor-based, and thermoelectric devices - Evaluate and analyze simulation results and interpret different physical effects as well as the design performance - Learn how to create the correct simulation model for real research topics in different applications

Liebe Studierende, ich werde im kommenden Wintersemester (21/22) wieder ein vertiefendes Seminar zur Solarenergie/Photovoltaik anbieten. Die Studierenden halten in dem Seminar Vorträge zu verschiedenen Themen der Solarenergie. Dabei werden die Fachkenntnisse erweitert und Präsentationstechniken angewendet. Von den Studierenden werden eine regelmäßige Teilnahme, das Abhalten eines ca. 30-minütigen Vortrages und die Erstellung einer kurzen schriftlichen Ausarbeitung zum Thema erwartet. Am Starttermin (18.10.2021) werden die Themen und Termine vergeben. Die Veranstaltung findet bevorzugt als Präsenzveranstaltung statt. Für den Fall, dass Studierende nicht in Präsenz teilnehmen können oder wollen (es gilt 3G + Maskenpflicht), wird das Seminar online oder hybrid angebo-ten werden. Link für den Beitritt in ILIAS: https://ilias.studium.kit.edu/goto.php?target=crs_1636912_rcodeBXagPUAtVn&client_id=produktiv Link Für den Beitritt in MS-Teams: http://connect.studium.kit.edu/teams/join/Mn0twfPVQj Die Lehrveranstaltung ist konzipiert für Studierende der Ingenieur- und Naturwissenschaften, die bereits erfolgreich an einer Grundlagenvorlesung zur Photovoltaik/Solarenergie teilgenommen haben. Das Vorwissen ist aber nicht Bedingung. Die Teilnehmerzahl ist begrenzt. Die Veranstaltung ist in Deutsch, jedoch werden in Ausnahmefällen auch englische Vorträge akzeptiert. Eigene Themenvorschläge sind ausdrücklich erwünscht. Die gelisteten Vortragsthemen sind beispielhaft. Themenkomplex I: Solarstrom und Integration in die Energiewirtschaft • Solarbranche in Deutschland: Chancen und Risiken • Wieviel PV braucht Deutschland? • Die Wachstumsmärkte der PV Indien, China, USA • PV Großanlagen: Übersicht und Einblick in die Kraftwerkstechnik • Solarsysteme mit Batterien im netzgekoppelten Betrieb, Eigenverbrauch und Kosten • Solarstrom für 2ct/kWh: Wie geht das? • „Bankability“ von PV Großprojekten: Bewertung von technischen Risiken • Intelligentes Stromnetz und Smartmeter • Nahwärmeversorgung und Niedertemperatursolarthermie gute Partner? Themenkomplex II: Technologie und Anwendung • Methoden zur Strukturierung von Dünnschichtsolarzellen • Modultechnik in der Si Technologie: Neue Ansätze • Hocheffiziente Si-Photovoltaik: Neue Solarzellkonzepte in Industrie und Forschung • Aus Zwei mach Eins: Tandem-Solarzellen auf Basis von Silizium • Modulintegrierte Elektronik und innovative Elektronikkonzepte • Solarstrahlungsprognosen mit hoher zeitlicher und örtlicher Genauigkeit • Jahresenergieertrag von PV Anlagen: Simulation und reale Einflüsse • Erträge und Vor und Nachteile “Bifazialer“ Solarzellen • Neueste Erkenntnisse zur Energierücklaufzeit bei PV-Technologien • Qualitätssicherung von Solaranlagen im Betrieb • Was ist Potential induzierte Degradation und wie kann sie verhindert werden? • Solarauto (PV-Integration im E-Auto): Beispiele und Bewertung • Agrophotovoltaik, Vereinbarkeit von Agrarnutzung und PV • PV auf dem Wasser (Floating PV) • Photovoltaik in der Gebäudehülle Themenkomplex III: Photovoltaik - Grundlagen und Materialwissenschaft • Simulation von p/n Dioden mit SCAPS (1-dim) oder anderen Tools • Lichtmanagement in Solarzellen: Optische Simulationen von Solarzellen • Optimierungskriterien für Tandemsolarzellen • Elektrolumineszenzmessungen an Solarmodulen • Messverfahren zur Bestimmung von Minoritätsladungsträgereigenschaften in Solarzellen • Insitu Messtechniken bei der Halbleiterdeposition • Der abnormale PV–Effekt: Hohe Photospannung ohne p-n Übergang? • Perowskit-Solarzellen: Neue Ansätze für bleifreie Absorber • Unvermeidbare Verluste in Solarzellen • Solarzellen der 3. Generation: Neue Ideen und Konzepte Ich freue mich auf Ihre Teilnahme! gez. M. Powalla

Tutorial takes place as real lecture: every fortnight on Thursday at 2 pm to 3.30 pm ; Credits: 3 ECTS SWS: 2 , Lecture plus Übungen/Tutorial (sign in too) : 1 SWS 2 Credits Topics: Light Engineering, Visual systems, Colour, Perception, Display Technologies, Non-visual radiation effects, Photovoltaic, Light Sources, Electronic drivers, Optics Design, Luminaires, . A broad technology review from basics to applications: from human vision applications: from human vision to optics, from TFT Displays and AMOLED to E-ink, Light sources and Lasers to luminaires. Lecturing language: English ; Lecturer: Dr. Rainer Kling, Place: LTI Lecture hall (Geb.30.

Tuesday 8:00-9:30 Online Lecturer: Prof. Dr.-Ing. Mathias Noe

Adaptive optics is a technology of correcting the effect of atmospheric turbulence on images of space objects and on laser beams propagating through random and highly aberrated media such as turbulence, tissue, and the inside of the human eye, to name just a few applications. The course will familiarize the students with theoretical basics of light propagation through random media, principles of wavefront sensing and reconstruction, as well as wavefront correction with deformable mirrors. The students will also receive solid introduction to statistical optics, the Kolmogorov theory of turbulence, practical aspects of turbulence simulation and modelling of adaptive optics.

ILIAS-Kurs für die Veranstaltung Lineare Elektrische Netze (Prof. Dr. rer. nat. Olaf Dössel, M.Sc. Jochen Brenneisen)

Anmeldung beim ILIAS Kurs ist verbindlich.