Dissertations / Theses: 'Photonische Kristalle'

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Egen, Marc. "Funktionale dreidimensionale photonische Kristalle aus Polymerlatizes." [S.l. : s.n.], 2003. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=96927923X.

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2

Mertens, Guido. "Anwendung von Flüssigkristallen für abstimmbare photonische Kristalle." [S.l. : s.n.], 2004. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=973220082.

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3

Haas, Thomas. "Reale photonische Kristalle und neue Anwendungsfelder in der Nanotechnologie." [S.l.] : [s.n.], 2007. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=985430893.

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4

Amrehn, Sabrina [Verfasser]. "Photonische Kristalle als Transducer in der optischen Gas- und Flüssigkeitssensorik / Sabrina Amrehn." Paderborn : Universitätsbibliothek, 2018. http://d-nb.info/1155822951/34.

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5

Üpping, Johannes Verfasser], Ralf B. [Akademischer Betreuer] Wehrspohn, Wolfram [Akademischer Betreuer] [Hergert, and Christoph [Akademischer Betreuer] Pflaum. "3D-photonische Kristalle für photovoltaische Anwendungen / Johannes Üpping. Betreuer: Ralf B. Wehrspohn ; Wolfram Hergert ; Christoph Pflaum." Halle, Saale : Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt, 2011. http://d-nb.info/1025203119/34.

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6

Deubel, Markus. "Three-dimensional photonic crystals via direct laser writing : fabrication and characterization = Dreidimensionale photonische Kristalle mittels direkten Laserschreibens /." Aachen : Shaker, 2006. http://swbplus.bsz-bw.de/bsz252812697abs.htm.

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7

Schneevoigt, Daniela [Verfasser], Ralf B. [Gutachter] Wehrspohn, Jörg [Gutachter] Schilling, and Norbert [Gutachter] Bernhard. "3D-photonische Kristalle für optimiertes Photonmanagement in Silizium-Dünnschichtsolarzellen / Daniela Schneevoigt ; Gutachter: Ralf B. Wehrspohn, Jörg Schilling, Norbert Bernhard." Halle (Saale) : Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt, 2020. http://d-nb.info/1221130005/34.

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8

Kurcz, Andreas. "Qed in periodischen und absorbierenden Medien." Master's thesis, Universität Potsdam, 2005. http://opus.kobv.de/ubp/volltexte/2009/3528/.

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Abstract:

Das Strahlungsfeld in einem absorbierenden, periodischen Dielektrikum ist kanonisch quantisiert worden. Dabei wurde ein eindimensionales Modell mit punktförmigen Streuern betrachtet, deren Polarisierbarkeit den Kramers-Kronig Relationen gehorcht. Es wurde ein Quantisierungsverfahren nach Knöll, Scheel und Welsch [1] verwendet, das als eine Ergänzung zum mikroskopischen Huttner-Barnett Schema [2] aufgefaßt werden kann und in dem auf der Basis der phänomenologischen Maxwell Gleichungen eine bosonische Rauschpolarisation als die Quelle des Feldes auftritt. Das Problem reduziert sich dabei auf die Bestimmung der klassischenGreens Funktion. Die Kramers-Kronig Relationen der komplexen Polarisierbarkeit der Punktstreuer sichert die korrekte Verknüpfung zwischen Dispersion und Absorption. Der Punktstreuer ist dabei ein idealisiertes Modell, um periodische Hintergrundmedien, denen das Strahlungsfeld ausgesetzt ist, zu beschreiben. Er bedarf jedoch eines Kompromisses, um die entsprechenden Rauschquellen zu konstruieren. Es konnte gezeigt werden, daß der Punktstreuer dasselbe Streuverhalten wie eine dünne Potentialschwelle besitzt und damit die technischen Schwierigkeiten für den Fall eines absorptiven Punktstreuers überwunden werden können. An Hand dieses Beispiels konnte das Quantisierungsschema nach Knöll, Scheel und Welsch auf periodische und absorbierende Strukturen angewendet werden. Es ist bekannt, daß die Bestimmung der Modenstruktur für den Fall der Modenzerlegung des Strahlungsfeldes ein rein klassisches Problem darstellt. Mit Ausnahme des Vakuums ist eine zweckmäßige Modenzerlegung nur dann durchführbar, wenn mit einer reellen Polarisierbarkeit die Absorption vernachlässigt werden kann. Aus den Kramers-Kronig Relationen wird klar, daß solch eine Annahme nur in bestimmten Intervallen des Frequenzspektrums gerechtfertigt werden kann. Es wurde gezeigt, daß auch das quantisierte Strahlungsfeld in Anwesenheit der Punktstreuer in eben solchen Intervallen in Quasimoden entwickelt werden kann, wenn man neue Quasioperatoren als Erzeuger und Vernichter einführt. Die bosonischen Vertauschungsrelationen dieser Operatoren konnten bestätigt werden. Die allgemeine Vertauschungsrelation kanonisch konjugierter Variablen im Sinne der kanonischen Quantisierung kann für das elektrische Feld und das Vektorpotential beibehalten werden. In der Greens Funktion sind sämtliche Informationen über die dispersiven und absorptiven Eigenschaften des Dielektrikums sowie über die räumliche Struktur enthalten. Die wesentlichen Merkmale werden dabei durch den Reflexionskoeffizienten nach Boedecker und Henkel [3] bestimmt, der das Reflexionsverhalten an einem unendlich ausgedehnten Halbraum aus periodisch angeordneten Punktstreuern beschreibt. Mit Hilfe des Transfermatrixformalismus war es möglich einen allgemeinen Zugang zum Reflexionsverhalten zunächst endlicher Strukturen zu erhalten. Die Ausdehnung auf den Halbraum mit Hilfe der Klassifizierung in Untergruppen der Transfermatrizen nach ermöglichte es, den Reflexionskoeffizienten nach Boedecker und Henkel [3] auch geometrisch plausibel zu machen. Ein wesentlicher Aspekt von periodischen Systemen ist die Translationssymmetrie, die im Fall unendlich ausgedehnter, verlustfreier Systeme auf eine ideale Bandstruktur führt. Mit Hilfe der Untergruppenklassifizierung kann im verlustfreien Fall die Geometrie der Anordnung indirekt mit der Bandstruktur verknüpft werden. Es konnte nachgewiesen werden, daß auch der einzelne Punktstreuer immer in einer dieser Untergruppen zu finden ist. Dabei besitzt die Bandstruktur der unendlich periodischen Anordnung dieser Streuer immer eine von der Polarisierbarkeit abhängige Bandkante und eine von der Polarisierbarkeit unabhängige Bandkante. Die Bandstruktur, die mit den verlustbehafteten Feldern einhergeht, ist eine doppelt komplexe. Alternativ zu dieser nur schwer zu interpretierenden Bandstruktur wurden die Feldfluktuationen selektiv nach reellen Frequenzen und Wellenzahlen sondiert. Es zeigt sich, daß Absorption besonders in der Nähe der Bandkanten die Bänder verbreitert. Die Ergebnisse, die mit Hilfe der lokalen Zustandsdichtefunktion gewonnen wurden, konnten dabei bestätigt werden. [1] S. Scheel, L. Knöll and D. G. Welsch, Phys.Rev. A 58, 700 (1998). [2] B. Huttner and S. M. Barnett, Phys. Rev. A 46, 4306 (1992). [3] G. Boedecker and C. Henkel, OPTICS EXPRESS 11, 1590 (2003).
A canonical scheme based on the phenomenological Maxwell equations in the presence of dielectric matter is used to quantize the electromagnetic field in a periodic and lossy linear dielectric. We focus on a one-dimensional model of point scatterers with given frequency-dependent complex permittivity, and construct an expansion of the field operators that is based on the Green function and preserves the canonical equal-time commutation relations. Translation symmetry is secured by working with an infinite lattice. The impact of absorption is examined using the local density of states and the decay rate of a phase-coherent dipole chain located inside the structure. Incidentally the model is used to bring about a geometrical interpretation of the reflection from multilayers

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Forberich, Karen. "Organische photonische Kristall-Laser." [S.l.] : [s.n.], 2005. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=976246465.

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Wagner, Rebecca. "Local Structural and Optical Characterization of Photonic Crystals by Back Focal Plane Imaging and Spectroscopy." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Leipzig, 2015. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:15-qucosa-164382.

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Abstract:

This thesis establishes methods to locally and effciently detect the fluorescence from photonic crystals (PCs) in dependence on wavelength and direction. These are applied to three dimensional (3D) PCs grown by vertical deposition of polystyrene beads. The experiments allow conclusions about the local 3D structure of a sample, about defects in its volume and about spatial structural variations. They thus provide more information than typical spectroscopy measurements that average over large areas and methods that only image the surface structure like scanning electron microscopy. A focused laser is used to excite emitters in the sample only locally. The fluorescence is then collected by a microscope objective. Every point in this objective’s back focal plane (BFP) corresponds to a certain direction. This property is utilized in two ways. When observing a small spectral range of the emission in the BFP, stop bands appear as intensity minima since they hinder the emission into the corresponding directions. Thus, back focal plane imaging (BFPI) allows to visualize stop bands of many directions at the same time. The detected patterns permit to find the in-plane and out-of-plane orientation of the PC lattice and to conclude on the presence of stacking faults. Spatial variations of the structure are observed on a length scale of a few micrometers. The depth of the stop band is reduced at sample positions, where structural changes occur. In back focal plane spectroscopy (BFPS), a slit selects light from certain points in the BFP, which is spectrally dispersed subsequently. This allows to record spectra from many directions simultaneously. From them, a lattice compression along the sample normal of about 4% is found. Small deformations are also observed for other directions. Scattering at defects redistributes the emission. This increases the detected intensity compared to homogeneous media at some stop band edges in a broad spectral range for samples thicker than the scattering mean free path. Thinner samples show a narrow enhancement due to an increase in the fractional density of optical states and thus in emission. BFPI and BFPS are also used to observe the growth of PCs from drying droplets. The experiments show that the beads initially form a non-close packed lattice. This causes stress as the lattice constant decreases, which is released by cracking of the PCs.

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Stroisch, Marc. "Organische Halbleiterlaser auf Basis Photonischer-Kristalle." [S.l. : s.n.], 2007. http://digbib.ubka.uni-karlsruhe.de/volltexte/1000006844.

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Barth, Michael. "Mikroskopie und Spektroskopie an Farbstoffmolekülen in photonischen Kristallen." Master's thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2004. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200401521.

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Abstract:

The modification of the radiation pattern and radiative lifetime of dye molecules in three-dimensional colloidal photonic crystals is studied, using high-resolution optical microscopy and spectroscopy. The experimental observations are compared to corresponding calculations of the local optical density of states. It can be concluded, that the fluorescence of the molecules is redistributed spectrally and spatially within the photonic crystal
Mit Hilfe hochauflösender optischer Mikroskopie und Spektroskopie werden Änderungen der Abstrahlcharakteristik und strahlenden Lebensdauer von Farbstoffmolekülen in dreidimensionalen kolloidalen photonischen Kristallen untersucht. Die experimentellen Beobachtungen werden mit entsprechenden Berechnungen der lokalen optischen Zustandsdichte verglichen. Hieraus kann auf eine spektrale und räumliche Umverteilung der Fluoreszenz der Moleküle im photonischen Kristall geschlossen werden

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Tkeshelashvili, Lasha. "Wechselwirkung nichtlinearer Wellen in Photonischen Kristallen /." [S.l. : s.n.], 2003. http://swbplus.bsz-bw.de/bsz10987739xabs.htm.

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Mellert, Karolin. "Aufbau einer Interferenzlithografie-Anlage zur Herstellung photonischer Kristalle." Thesis, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, 2002. http://hdl.handle.net/10919/71551.

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Abstract:

Multiple laser beam interference allows to produce periodic light patterns in the order of the wavelength of light. A simulation program helps to identify different patterns and to investigate the influence of changing parameters such as e.g. the angle of incidence or the polarization. A positive photoresist (Shipley S1805) is used to create two-dimensional metallic photonic crystals by UV interference lithography.

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Frank, Meikel. "Verlustmechanismen in ungeordneten quasi-1D-Photonischen Kristallen." [S.l. : s.n.], 2007. http://swbplus.bsz-bw.de/bsz262417944abs.pdf.

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Richter, Stefan. "Periodische Punktdefektstrukturen und Quantenpunktemitter in zweidimensionalen photonischen Kristallen." [S.l. : s.n.], 2004. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=973421401.

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Barth, Michael. "Mikroskopie und Spektroskopie an Farbstoffmolekülen in photonischen Kristallen." [S.l. : s.n.], 2004. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB11513700.

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Chigrin, Dmitry N. "Electromagnetic waves propagation in photonic crystals with incomplete photonic bandgap." [S.l.] : [s.n.], 2003. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=971628017.

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Mellis, Birgit. "Untersuchungen zur Erfassung und Modifikation von Bandlücken dreidimensionaler Photonischer Kristalle basierend auf mit chemischen Quantenpunkten belegten Polymeren." [S.l.] : [s.n.], 2004. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=973040351.

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Hermann, Christian. "Three dimensional finite difference time domain simulations of photonic crystals." [S.l. : s.n.], 2004. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB11380446.

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Husakou, Anton. "Nonlinear phenomena of ultrabroadband radiation in photonic crystal fibers and hollow waveguides." [S.l. : s.n.], 2002. http://www.diss.fu-berlin.de/2002/246/index.html.

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Jamois, Cécile. "Silicon-based planar photonic crystals for application to dispersion compensation." [S.l. : s.n.], 2004. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=972527796.

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Kaya, Alexander. "Die optischen und elektronischen Eigenschaften elektronenstrahlinduzierter metallorganischer Deponate." [S.l. : s.n.], 2003. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=96907297X.

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Schuster, Michael. "Defect modes in electromagnetic bandgap structures for micro- and millimetre waves." kostenfrei, 2004. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=97439209X.

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Rumen, Iliew [Verfasser]. "Lineare und nichtlineare Effekte in dielektrischen photonischen Kristallen / Iliew Rumen." Aachen : Shaker, 2007. http://d-nb.info/1166511472/34.

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Koerdt, Clemens. "Magneto-spatial dispersion phenomena." [S.l. : s.n.], 2004. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB11482075.

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27

Petrov, Alexander. "Slow light photonic crystal line-defect waveguides." Göttingen Cuvillier, 2007. http://d-nb.info/989861244/04.

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28

Rüter, Christian E. "Wellenleiterarrays in Lithiumniobat als nichtlineare, eindimensionale photonische Strukturen : Bandstrukturen, Modulationsinstabilitäten, lokalisierte Zustände /." Clausthal-Zellerfeld : Papierflieger, 2008. http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&doc_number=018722970&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA.

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Birner, Albert. "Optische Wellenleiter und Mikroresonatoren in zweidimensionalen photonischen Kristallen aus makroporösem Silizium." [S.l. : s.n.], 2000. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=961044896.

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Thalhammer, Christof. "Improving the light yield and timing resolution of scintillator-based detectors for positron emission tomography." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, 2015. http://dx.doi.org/10.18452/17248.

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Abstract:

Positronen-Emissions-Tomographie (PET) ist eine funktionelle medizinische Bildgebungstechnik. Die Lichtausbeute und Zeitauflösung Szintillator basierter PET Detektoren wird von diversen optischen Prozessen begrenzt. Dazu gehört die Lichtauskopplung aus Medien mit hohem Brechungsindex sowie Sensitivitätsbegrenzungen der Photodetektoren. Diese Arbeit studiert mikro- und nano-optische Ansätze um diese Einschränkungen zu überwinden mit dem Ziel das Signal-Rausch Verhältnis sowie die Bildqualität zu verbessern. Dafür wird ein Lichtkonzentrator vorgeschlagen um die Sensitivität von Silizium Photomultipliern zu erhöhen sowie dünne Schichten photonischer Kristalle um die Lichtauskopplung aus Szintillatoren zu verbessern. Die Ansätze werden mit optischen Monte Carlo Simulationen studiert, wobei die Beugungseigenschaften phot. Kristalle hierbei durch eine neuartige kombinierte Methode berücksichtigt werden. Proben der phot. Kristalle und Lichtkonzentratoren wurden mit Fertigungsprozessen der Halbleitertechnologie hergestellt und mit Hilfe eines Goniometer Aufbaus charakterisiert. Die simulierten Eigenschaften konnten hiermit sehr gut experimentell reproduziert werden. Daraufhin wurden Simulationen durchgeführt um den Einfluss beider Konzepte auf die Charakteristika eines PET Detektors zu untersuchen. Diese sagen signifikante Verbesserungen der Lichtausbeute und Zeitauflösung voraus. Darüber hinaus zeigen sie, dass sich auch die Kombination beider Ansätze positiv auf die Detektoreigenschaften auswirken. Diese Ergebnisse wurden in Lichtkonzentrator-Experimenten mit einzelnen Szintillatoren bestätigt. Da die Herstellung phot. Kristalle eine große technologische Herausforderung darstellt, wurde eine neue Fertigungstechnik namens "direct nano imprinting" entwickelt. Dessen Machbarkeit wurde auf Glasswafern demonstriert. Die Arbeit endet mit einer Diskussion der Vor- und Nachteile von Lichtkonzentratoren und phot. Kristallen und deren Implikationen für zukünftige PET Systeme.
Positron emission tomography (PET) is a powerful medical imaging methodology to study functional processes. The light yield and coincident resolving time (CRT) of scintillator-based PET detectors are constrained by optical processes. These include light trapping in high refractive index media and incomplete light collection by photosensors. This work proposes the use of micro and nano optical devices to overcome these limitations with the ultimate goal to improve the signal-to-noise ratio and overall image quality of PET acquisitions. For this, a light concentrator (LC) to improve the light collection of silicon photomultipliers on the Geiger-cell level is studied. Further, two-dimensional photonic crystals (PhCs) are proposed to reduced light trapping in scintillators. The concepts are studied in detail using optical Monte Carlo simulations. To account for the diffractive properties of PhCs, a novel combined simulation approach is presented that integrates results of a Maxwell solver into a ray tracing algorithm. Samples of LCs and PhCs are fabricated with various semiconductor technologies and evaluated using a goniometer setup. A comparison between measured and simulated angular characteristics reveal very good agreement. Simulation studies of implementing LCs and PhCs into a PET detector module predict significant improvements of the light yield and CRT. Also, combining both concepts indicates no adverse effects but a rather a cumulative benefit for the detector performance. Concentrator experiments with individual scintillators confirm these simulation results. Realizing the challenges of transferring PhCs to scintillators, a novel fabrication method called direct nano imprinting is evaluated. The feasibility of this approach is demonstrated on glass wafers. The work concludes with a discussion of the benefits and drawbacks of LCs and PhCs and their implications for future PET systems.

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Schelb, Mauno [Verfasser], and V. [Akademischer Betreuer] Saile. "Integrierte Sensoren mit photonischen Kristallen auf Polymerbasis / Mauno Schelb ; Betreuer: V. Saile." Karlsruhe : KIT Scientific Publishing, 2012. http://d-nb.info/1184493723/34.

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Röder, Thorsten. "Rastersondenmikroskopie an flüssigkristallinen und heterogenen organischen Strukturen." [S.l. : s.n.], 2004. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=973218266.

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Brosi, Jan-Michael. "Slow light photonic crystal devices for high speed optical signal processing." Karlsruhe Univ.-Verl. Karlsruhe, 2008. http://d-nb.info/992585090/04.

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Rhein, Andreas von. "Theoretische und experimentelle Beschreibung von Oberflächenzuständen und negativer Brechung in dielektrischen photonischen Kristallen." [S.l.] : [s.n.], 2006. http://ubdata.uni-paderborn.de/ediss/06/2006/rhein.

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Schilling, Jörg. "Herstellung und optische Eigenschaften von 2D- und 3D-photonischen Kristallen aus makroporösem Silizium." [S.l.] : [s.n.], 2002. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=965217175.

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Stumpf, Wolfgang. "High resolution imaging of photonic crystals." [S.l. : s.n.], 2004. http://www.bsz-bw.de/cgi-bin/xvms.cgi?SWB11051695.

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Nüsse, Nils Christian [Verfasser], and Wolfgang [Akademischer Betreuer] Eberhardt. "Hybridstrukturen aus Nanodiamanten, nanoplasmonischen Elementen und photonischen Kristallen / Nils Christian Nüsse. Betreuer: Wolfgang Eberhardt." Berlin : Universitätsbibliothek der Technischen Universität Berlin, 2011. http://d-nb.info/1016533586/34.

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Threm, Daniela [Verfasser]. "Integration von organischer Optoelektronik und photonischen Kristallen für Lab-on-a-Chip-Systeme / Daniela Threm." Kiel : Universitätsbibliothek Kiel, 2014. http://d-nb.info/1053653468/34.

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Quiring, Wadim [Verfasser]. "Herstellung und Charakterisierung elektrisch kontaktierter zweidimensionaler photonischer Kristall-Resonatoren auf Basis von GaAs / Wadim Quiring." Paderborn : Universitätsbibliothek, 2017. http://d-nb.info/1139348086/34.

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Mellis, Birgit [Verfasser]. "Untersuchungen zur Erfassung und Modifikation von Bandlücken dreidimensionaler Photonischer Kristalle basierend auf mit chemischen Quantenpunkten belegten Polymeren / Birgit Mellis." Aachen : Shaker, 2004. http://d-nb.info/1170531776/34.

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Schulze, Sven [Verfasser], Hans-Gerd [Akademischer Betreuer] Löhmannsröben, Hans-Gerd [Gutachter] Löhmannsröben, Wolfgang [Gutachter] Schade, and Sigurd [Gutachter] Schrader. "Entwicklung und Charakterisierung optischer Biosensorplattformen basierend auf photonischen Kristallen und Faser-Bragg-Gitter / Sven Schulze ; Gutachter: Hans-Gerd Löhmannsröben, Wolfgang Schade, Sigurd Schrader ; Betreuer: Hans-Gerd Löhmannsröben." Potsdam : Universität Potsdam, 2018. http://d-nb.info/121957869X/34.

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Pack, Andreas. "Current Problems in Nano-Optics." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2002. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-200200743.

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Abstract:

Ziel dieser Arbeit war die Berechnung elektromagnetischer Nahfelder, die wesentlich sind für die Charakterisierung von Strukturen im Submikrometerbereich. Diese Aufgabenstellung wurde im Rahmen der klassischen Elektrodynamik unter Vernachlässigung von quantenmechanischen und relativistischen Effekten durchgeführt. Die untersuchten Modellsysteme bestanden aus stückweise homogenen Medien. Eine Beschränkung auf eine harmonische Zeitabhängigkeit der Felder fand nicht statt. Zum Einsatz kamen analytische (Mie-Theorie und deren Erweiterungen), semi-analytische (MMP) und rein numerische Methoden (FDTD). Besonders umfassend wurden die Eigenschaften evaneszenter Wellen untersucht. Entgegen der oft üblichen Vorgehensweise wurden die Beschränkung auf 2-dimensionale Modelle vermieden und Metalle nicht idealisiert als perfekt leitend, sondern realistisch über einen komplexen Brechungsindex bzw. über ein äquivalentes Drude-Modell beschrieben. Nur so ist es möglich die Ausbreitung von surface plasmon polaritons zu modellieren und den Einfluß von Volmenplasmonen zu berücksichtigen. Untersucht wurden periodische und nicht periodische Strukturen aus dielektrischen und metallischen Materialien. Solche Systeme sind nützlich aufgrund der Bildung von photonischen Bandlücken (Dielektrika) und der Realisierung hoher Feldverstärkungen (Metalle). Die erste Eigenschaft kann für die Konstruktion von besonders effektiven Laser und die zweite im Rahmen der oberflächenverstärkten Raman-Streuung angewendet werden. Eine weiterer Schwerpunkt dieser Dissertation war die Analyse nahfeld-optischer Mikroskope (SNOM). Mit solchen Apparaturen kann eine Auflösung jenseits des Abbe-Limit erreicht werden. Untersucht wurden die Abbildungseigenschaften aperturloser Nahfeld-Mikroskope und die Ausbreitung von Femto-Sekunden Pulsen in einem konventionellen SNOM, welches mit einer metallbeschichteten Glasfaser ausgestattet ist. Die zweite Fragestellung ist relevant für die Kombination von hoher räumlicher mit hoher zeitlicher Auflösung.

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Martens, Christoph. "Wellenleiterquantenelektrodynamik mit Mehrniveausystemen." Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, 2016. http://dx.doi.org/10.18452/17416.

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Abstract:

Mit dem Begriff Wellenleiterquantenelektrodynamik (WQED) wird gemeinhin die Physik des quantisierten und in eindimensionalen Wellenleitern geführten Lichtes in Wechselwirkung mit einzelnen Emittern bezeichnet. In dieser Arbeit untersuche ich Effekte der WQED für einzelne Dreiniveausysteme (3NS) bzw. Paare von Zweiniveausystemen (2NS), die in den Wellenleiter eingebettet sind. Hierzu bediene ich mich hauptsächlich numerischer Methoden und betrachte die Modellsysteme im Rahmen der Drehwellennäherung. Ich untersuche die Dynamik der Streuung einzelner Photonen an einzelnen, in den Wellenleiter eingebetteten 3NS. Dabei analysiere ich den Einfluss dunkler bzw. nahezu dunkler Zustände der 3NS auf die Streuung und zeige, wie sich mit Hilfe stationärer elektrischer Treibfelder gezielt auf die Streuung einwirken lässt. Ich quantifiziere Verschränkung zwischen dem Lichtfeld im Wellenleiter und den Emittern mit Hilfe der Schmidt-Zerlegung und untersuche den Einfluss der Form der Einhüllenden eines Einzelphotonpulses auf die Ausbeute der Verschränkungserzeugung bei der Streuung des Photons an einem einzelnen Lambda-System im Wellenleiter. Hier zeigt sich, dass die Breite der Einhüllenden im k-Raum und die Emissionszeiten der beiden Übergänge des 3NS die maßgeblichen Parameter darstellen. Abschließend ergründe ich die Emissionsdynamik zweier im Abstand L in den Wellenleiter eingebetteter 2NS. Diese Dynamik wird insbesondere durch kavitätsartige und polaritonische Zustände des Systems aus Wellenleiter und Emitter ausschlaggebend beeinflusst. Bei der kollektiven Emission der 2NS treten - abhängig vom Abstand L - Sub- bzw. Superradianz auf. Dabei nimmt die Intensität dieser Effekte mit längerem Abstand L zu. Diese Eigenart lässt sich auf die Eindimensionalität des Wellenleiters zurückführen.
The field of waveguide quantum electrodynamics (WQED) deals with the physics of quantised light in one-dimensional (1D) waveguides coupled to single emitters. In this thesis, I investigate WQED effects for single three-level systems (3LS) and pairs of two-level systems (2LS), respectively, which are embedded in the waveguide. To this end, I utilise numerical techniques and consider all model systems within the rotating wave approximation. I investigate the dynamics of single-photon scattering by single, embedded 3LS. In doing so, I analyse the influence of dark and almost-dark states of the 3LS on the scattering dynamics. I also show, how stationary electrical driving fields can control the outcome of the scattering. I quantify entanglement between the waveguide''s light field and single emitters by utilising the Schmidt decomposition. I apply this formalism to a lambda-system embedded in a 1D waveguide and study the generation of entanglement by scattering single-photon pulses with different envelopes on the emitter. I show that this entanglement generation is mainly determined by the photon''s width in k-space and the 3LS''s emission times. Finally, I explore the emission dynamics of a pair of 2LS embedded by a distance L into the waveguide. These dynamics are primarily governed by bound states in the continuum and by polaritonic atom-photon bound-states. For collective emission processes of the two 2LS, sub- and superradiance appear and depend strongly on the 2LS''s distance: the effects increase for larger L. This is an exclusive property of the 1D nature of the waveguide.

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44

Boedecker, Geesche. "Resonance Fluorescence in a Photonic Crystal." Phd thesis, Universität Potsdam, 2013. http://opus.kobv.de/ubp/volltexte/2014/6959/.

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Abstract:

The problem under consideration in the thesis is a two level atom in a photonic crystal and a pumping laser. The photonic crystal provides an environment for the atom, that modifies the decay of the exited state, especially if the atom frequency is close to the band gap. The population inversion is investigated als well as the emission spectrum. The dynamics is analysed in the context of open quantum systems. Due to the multiple reflections in the photonic crystal, the system has a finite memory that inhibits the Markovian approximation. In the Heisenberg picture the equations of motion for the system variables form a infinite hierarchy of integro-differential equations. To get a closed system, approximations like a weak coupling approximation are needed. The thesis starts with a simple photonic crystal that is amenable to analytic calculations: a one-dimensional photonic crystal, that consists of alternating layers. The Bloch modes inside and the vacuum modes outside a finite crystal are linked with a transformation matrix that is interpreted as a transfer matrix. Formulas for the band structure, the reflection from a semi-infinite crystal, and the local density of states in absorbing crystals are found; defect modes and negative refraction are discussed. The quantum optics section of the work starts with the discussion of three problems, that are related to the full resonance fluorescence problem: a pure dephasing model, the driven atom and resonance fluorescence in free space. In the lowest order of the system-environment coupling, the one-time expectation values for the full problem are calculated analytically and the stationary states are discussed for certain cases. For the calculation of the two time correlation functions and spectra, the additional problem of correlations between the two times appears. In the Markovian case, the quantum regression theorem is valid. In the general case, the fluctuation dissipation theorem can be used instead. The two-time correlation functions are calculated by the two different methods. Within the chosen approximations, both methods deliver the same result. Several plots show the dependence of the spectrum on the parameters. Some examples for squeezing spectra are shown with different approximations. A projection operator method is used to establish two kinds of Markovian expansion with and without time convolution. The lowest order is identical with the lowest order of system environment coupling, but higher orders give different results.
Die Arbeit befasst sich mit der Emission eines 2-Niveau-Atoms in einem photonischen Kristall mit einem treibenden Laser. Der photonische Kristall stellt für das Atom eine Umgebung dar, die seinen Zerfall verändert, insbesondere wenn die Übergangsfrequenz des Atoms nahe an der Bandkante ist. Es werden sowohl die Besetzungen als auch das Emissionsspektrum untersucht. Die Dynamik wird im Kontext offener Quantensysteme analysiert. Durch die vielfachen Reflexionen im photonischen Kristall hat das System ein endliches Gedächtnis, das die Markov-Näherung verhindert. Im Heisenberg-Bild stellen die Bewegungsgleichungen für die Systemvariablen eineunendliche Hierachie von Integro-Differentialgleichungen dar. Um ein geschlossenes System zu erhalten, sind Näherungen wie eine schwache Kopplung nötig. Zunächst wird ein einfacher photonischer Kristall betrachtet.: Der eindimensionale photonische Kristall, der aus wechselnden Lagen besteht. Die Blochmoden innerhalb und die Vakuummoden außerhalb des endlichen photonischen Kristalls sind durch eine Transformationsmatrix, die als Transfermatrix interpretiert werden kann, miteinander verbunden. Einfache Formeln für die Bandstruktur, Reflexion eines halb-unendlichen Kristalls, die lokale Zustandsdichte im absorbierenden Kristall werden gefunden; außerdem werden Defektmoden und negative Brechung diskutiert. Im quantenoptischen Teil der Arbeit werden zu Anfang drei Probleme diskutiert, die im Zusammenhang zum Problem der Resonanzfluoreszenz stehen und die analytisch berechnet werden können: Ein Dephasierungsmodell, das getriebenen Atom und Resonanzfluoreszenz im freien Raum. In der niedrigsten Ordnung der System-Bad-Kopplung werden die Erwartungswerte analytisch berechnet und die stationären Zustände werden für bestimmte Fälle diskutiert. Bei der Berechnung der Zweizeitkorrelationsfunktion und der Spektren taucht das zusätzliche Problem der Korrelationen zwischen den beiden Zeiten auf. Im Markov-Fall gilt das Quantenregressionstheorem. Im allgemeinen Fall kann stattdessen das Fluktuations-Dissipations-Theorem benutzt werden. Die Korrelationsfunktionen werden mit zwei verschiedenen Methoden berechnet. Innerhalb der gewählten Näherungen liefern beide Methoden dasselbe Resultat. Einige Plots zeigen die Abhängigkeit des Spektrums von den verschiedenen Parametern. Mehrere Beispiele für Squeezing-Spektren werden mit den verschiedenen Näherungen gezeigt. Eine Projektions-Operator-Methode wird benutzt, um zwei Arten einer Markov-Entwicklung zu implementieren, mit und ohne Faltungsintegral. Die niedrigste Ordnung ist identisch mit der niedrigsten Ordnung der System-Bad-Kopplung, wohingegen höhere Ordnungen andere Resultate ergeben.

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Pack, Andreas. "Current Problems in Nano-Optics." Doctoral thesis, [S.l. : s.n.], 2001. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=968778364.

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Sowade, Enrico. "Inkjet printing of photonic structures and thin-film transistors based on evaporation-driven material transportation and self-assembly." Doctoral thesis, Universitätsbibliothek Chemnitz, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-227427.

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Abstract:

Inkjet printing has emerged from a digital graphic arts printing technology to become a versatile tool for the patterned deposition of functional materials. This thesis contributes to the research in the area of functional inkjet printing by focusing on two different topics: (i) inkjet printing of colloidal suspensions to study the principles of deposit formation and to develop deposits with photonic properties based on self-assembly, and (ii) the development of a reliable manufacturing process for all-inkjet-printed thin-film transistors, highlighting the importance of selection of materials and inks, print pattern generation, and the interplay between ink, substrate and printing conditions. (i) Colloidal suspensions containing nanospheres were applied as ink formulation in order to study the fundamental processes of layer formation and to develop structures with periodically arranged nanospheres allowing the modulation of electromagnetic waves. Evaporation-driven self-assembly was found to be the main driver for the formation of the final deposit morphology. Fine-tuning of inkjet process parameters allows the deposition of highly ordered structures of nanospheres to be arranged as monolayer, multilayer or even three-dimensional assemblies with a microscopic spherical shape. (ii) This thesis demonstrates the development of a manufacturing process for thin-film transistors based on inkjet printing. The knowledge obtained from the study with the colloidal nanospheres is used to generate homogeneous and continuous thin films that are stacked well-aligned to each other to form transistors. Industrial printheads were applied in the manufacturing process, allowing for the up-scaling of the manufacturing by printing of several thousands of devices, and thus the possibility to study the process yield as a function of printing parameters. The discrete droplet-by-droplet nature of the inkjet printing process imposes challenges on the control of printed patterns. Inkjet printing of electronic devices requires a detailed understanding about the process and all of the parameters that influence morphological or functional characteristics of the deposits, such as the selection of appropriate inks and materials, the orientation of the print pattern layout to the deposition process and the reliability of the inkjet process.

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Steinebach, Mario, Christine Häckel-Riffler, Antje Brabandt, Janine Mahler, Michael Chlebusch, Thomas Doriath, Nicole Leithold, Jana Klein, and Sara Rodefeld. "TU-Spektrum 3/2006, Magazin der Technischen Universität Chemnitz." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2006. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:ch1-200602090.

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Reimers, Melanie [Verfasser]. "Nichtlineare photonische Kristalle : computerunterstützter Beweis einer spektralen Bandlücke / Melanie Reimers." 2011. http://d-nb.info/1012100928/34.

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Egen, Marc [Verfasser]. "Funktionale dreidimensionale photonische Kristalle aus Polymerlatizes / vorgelegt von Marc Egen." 2003. http://d-nb.info/96927923X/34.

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Mertens, Guido [Verfasser]. "Anwendung von Flüssigkristallen für abstimmbare photonische Kristalle / von Guido Mertens." 2004. http://d-nb.info/973220082/34.

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Dissertations / Theses on the topic 'Photonische Kristalle'

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