Grondbeginselen van de optica en fotonica

De razendsnelle ontwikkelingen in het vakgebied fysica en in het bijzonder in het onderdeel optica hebben inmiddels geleid tot het ontstaan van het nieuwe en uiterst innovatieve vakgebied Fotonica. Dankzij succesvolle toepassingen van specifieke onderdelen uit de fotonica in de informatie- en communicatietechniek en in de geneeskunde kiezen studenten en docenten voor een verdieping van kennis uit dit aantrekkelijke vakgebied.

Grundlagen der Photonik

Auteurs van studieboeken spelen in op de vraag naar studiemateriaal voor hogescholen en universiteiten. Van het Engelstalige boek “Fundamentals of Photonics” zijn al meer dan twintig herdrukken verschenen en is nu ook verschenen in een Duitstalig boek. De inhoud is tevens geheel aangepast aan de laatste resultaten van wetenschappelijk onderzoek, technische ontwikkelingen en innovaties in het vakgebied Fotonica.

Het 24 hoofdstukken tellende en omvangrijke studieboek behandelt alle onderwerpen op een fundamentele wijze en diepgaand en is geschikt voor gebruik in studies op het niveau van technisch hogescholen en universiteiten. Het boek bevat meer dan 130 uitgewerkte oefeningen en rond 300 opgaven over de leerstof om zelf de stand van zaken te toetsen. De gebruiker vindt tevens een uitgebreid literatuuroverzicht met ruim 1200 interessante verwijzingen.

In de eerste hoofdstukken zijn optische begrippen als stralingstheorie, golftheorie en de optica van stralenbundels verklaard aan de hand van berekening en bewijzen. In het hoofdstuk Fourier-optica geeft de auteur een uitgebreide behandeling over holografie en de meerdere verschijningen waarin hologrammen kunnen voorkomen. Tot in de details is de elektromagnetische theorie van het licht verklaard. Polarisatie en fotonische kristallen volgen daarna.

Na de theorie van de golfgeleiders wordt het principe van de glasvezeltechniek en de specifieke verklaringen en bewijzen voor de werking ervan opgebouwd. In de hoofdstukken hierna volgen de begrippen resonatoroptica en statistische optica. Fotonen spelen een belangrijke rol in de theorie en fundamentele verklaring van de klassieke optica en hebben bijzondere eigenschappen, die behandeld worden. In het hoofdstuk Fotonen en Atomen neemt de auteur de student mee de elementaire basis van het licht en energieniveaus. De bekende vormen van luminescentie zijn behandeld. Natuurlijk is er aandacht voor de theorie en praktijk van het laserlicht en de verschillende bronnen waarin dit licht wordt opgewekt.

In hoofdstuk 16 gaat de auteur in op de halfgeleideroptica en op de vele begrippen uit dit specifieke deel van de optica. Dan volgt informatie over de LED, optische halfgeleiderversterker, laserdioden, fotodetectoren en over de wisselwerking tussen licht en geluid. In hoofdstuk 20 geeft de auteur een beeld over opto-elektronica in onder andere vloeibare kristallen en sluit af met niet-lineair optica en optische communicatie.

ISBN 978 3 527 40677 7, “Grundlagen der Photonik”, Bahaa E.A. Saleh en Malvin Carl Teich, Wiley-VCH Verlag, 2008, 1404 pagina’s.