Synthese optischer dielektrischer Dünnschichtfilter:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
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2008
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| adam_text | SYNTHESE OPTISCHER DIELEKTRISCHER DUENNSCHICHTFILTER VON DER FAKULTAET
INFORMATIK, ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIONSTECHNIK DER UNIVERSITAET
STUTTGART ZUR ERLANGUNG DER WUERDE EINES DOKTOR-INGENIEURS (DR.-ING.)
GENEHMIGTE ABHANDLUNG VON AGNIESZKA ROWINSKA-SCHWARZWELLER AUS WARSCHAU
(POLEN) HAUPTBERICHTER: PROF. DR.-ING. N. FRUEHAUF MITBERICHTER: PROF.
DR.-ING. J. SPEIDEL TAG DER EINREICHUNG: 23.05.2007 TAG DER MUENDLICHEN
PRUEFUNG: 17.01.2008 UNIVERSITAET STUTTGART INSTITUT FUER SYSTEMTHEORIE UND
BILDSCHIRMTECHNIK LEHRSTUHL FUER BILDSCHIRMTECHNIK 2008
INHALTSVERZEICHNIS SUMMARY IV FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN XII 1
EINLEITUNG 1 2 ELEKTROMAGNETISCHE FELDER IN OPTISCHEN SCHICHTSYSTEMEN 7
2.1 WELLENAUSBREITUNG IN DUENNSCHICHTFILTERN , . 7 2.1.1
ELEKTROMAGNETISCHE FELDER IN ISOTROPEN MEDIEN 8 2.1.2 ELEKTROMAGNETISCHE
WELLEN AN GRENZFLAECHEN 10 2.1.2.1 DIE AMPLITUDENKOEFLIZIENTEN DES
ELEKTRISCHEN FELDES .... 12 2.1.3 ENERGIETRANSPORT DURCH WELLEN 14 2.2
MATRIXDARSTELLUNG OPTISCHER SCHICHTSYSTEME 15 2.2.1 DIE TRANSFERMATRIX
15 2.2.2 DIE CHARAKTERISTISCHE MATRIX 18 2.3 DIELEKTRISCHE OPTISCHE
FILTER 21 2.3.1 EIGENSCHAFTEN DER SYSTEME 23 2.3.2 ANALOGIE ZU EINER
VERLUSTLOSEN, HOMOGENEN DOPPELLEITUNG . . . . . . 24 3 METHODEN DER
SYNTHESE DIELEKTRISCHER OPTISCHER FILTER 25 3.1 LOESUNG SPEZIELLER
PROBLEME 26 3.1.1 ANALYTISCHE LOESUNGEN 26 3.1.1.1 FILTER MIT EINFACHER
GEOMETRISCHER STRUKTUR 26 3.1.1.2 SPEZIELLE FILTERCHARAKTERISTIKEN : 27
3.1.2 GRAPHISCHE LOESUNGEN 27 3.1.2.1 ADMITTANZDIAGRAMM 28 3.1.2.2
SMITH-DIAGRAMM 28 3.2 AUF BEZIEHUNGEN FUER DIE AMPLITUDENKOEFLIZIENTEN
BASIERENDE VERFAHREN . . 29 3.2.1 ANALYTISCHE VERFAHREN 29 3.2.1.1
KETTENBRUCHENTWICKLUNG DER REFLEXION NACH PEGIS 29 3.2.1.2
FOURIER-SYNTHESE DER OPTISCHEN DUENNSCHICHTFILTER 30 H.2.1.H
ZEITDISKRETER ANSATZ MIT KREUZGLIEDFILTER 31 3.2.2 GRAPHISCHE VERFAHREN
34 VUI 3.3 ADAPTIERUNG DER METHODEN DER ELEKTRISCHEN NETZWERKSYNTHESE 35
3.3.1 SYNTHESE VON ANTIREFLEXIONSFILTER NACH YOUNG 37 4
NETZWERKTHEORETISCHES MODELL DIELEKTRISCHER SCHICHTSYSTEME 39 4.1 DAS
OPTISCHE EINHEITSELEMENT 40 4.2 DIE CHARAKTERISTISCHE MATRIX DES SYSTEMS
41 4.2.1 EXPLIZITE DARSTELLUNG DER MATRIX 41 4.2.2 EIGENSCHAFTEN DER
CHARAKTERISTISCHEN MATRIX DES SYSTEMS 43 4.3 EIGENSCHAFTEN DES
GESAMTYSTEMS 45 4.3.1 CHARAKTERISIERUNG DES SYSTEMS MITTELS OPTISCHER
GROESSEN 47 4.3.2 FORMELMAESSIGE DARSTELLUNG DER WIRKUNGSFUNKTION 48 4.4
REALISIERBARKEITSSAETZE FUER DIE OPTISCHEN GROESSEN 49 5 SYNTHESE OPTISCHER
DIELEKTRISCHER DUENNSCHICHTFLLTER 53 5.1 KONSTRUKTIO N DER
CHARAKTERISTISCHEN MATRIX DES SYSTEMS 54 5.2 REALISIERUNG DER
CHARAKTERISTISCHEN MATRIX 59 5.3 ZUSAMMENFASSUNG DES SYNTHESEVERFAHRENS
63 6 APPROXIMATION DER FILTERCHARAKTERISTIK 67 6.1 KLASSISCHE
FILTERCHARAKTERISTIKA 70 6.2 ZEITDISKRETE ANSAETZE 73 6.2.1 APPROXIMATION
DER DAEMPFUNGSFUNKTION 73 6.2.2 APPROXIMATION DES
AMPLITUDEN-TRANSMISSIONSKOEFFIZIENTEN 75 7 REALISIERUNG OPTISCHER
DUENNSCHICHTFLLTER 79 7.1 HERPINS THEORIE DES AEQUIVALENTEN INDEXES 80
7.1.1 AEQUIVALENTE SYMMETRISCHE SYSTEME 81 7.1.2 AEQUIVALENTE
UNSYMMETRISCHE SYSTEME 83 7.2 NUMERISCHE OPTIMIERUNG 86 8
ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 91 A GESCHLOSSENE DARSTELLUNG DER
CHARAKTERISTISCHEN MATRIX 93 B BEWEIS DES SATZES 4.2.1 101 C BEWEIS DES
SATZES 4.4.2 107 D BEWEIS DES SATZES 4.4.3 112 E HINREICHENDE
BEDINGUNGEN FUER DIE KONSTRUKTION DER CHARAKTERISTISCHEN MATRIX 114 F
BEWEIS DES SATZES 5.2.2 120 G FAKTORISIERUNG DER CHARAKTERISTISCHEN
MATRIX 123 LITERATURVERZEICHNIS 125
|
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SYNTHESE OPTISCHER DIELEKTRISCHER DUENNSCHICHTFILTER VON DER FAKULTAET
INFORMATIK, ELEKTROTECHNIK UND INFORMATIONSTECHNIK DER UNIVERSITAET
STUTTGART ZUR ERLANGUNG DER WUERDE EINES DOKTOR-INGENIEURS (DR.-ING.)
GENEHMIGTE ABHANDLUNG VON AGNIESZKA ROWINSKA-SCHWARZWELLER AUS WARSCHAU
(POLEN) HAUPTBERICHTER: PROF. DR.-ING. N. FRUEHAUF MITBERICHTER: PROF.
DR.-ING. J. SPEIDEL TAG DER EINREICHUNG: 23.05.2007 TAG DER MUENDLICHEN
PRUEFUNG: 17.01.2008 UNIVERSITAET STUTTGART INSTITUT FUER SYSTEMTHEORIE UND
BILDSCHIRMTECHNIK LEHRSTUHL FUER BILDSCHIRMTECHNIK 2008
INHALTSVERZEICHNIS SUMMARY IV FORMELZEICHEN UND ABKUERZUNGEN XII 1
EINLEITUNG 1 2 ELEKTROMAGNETISCHE FELDER IN OPTISCHEN SCHICHTSYSTEMEN 7
2.1 WELLENAUSBREITUNG IN DUENNSCHICHTFILTERN , . 7 2.1.1
ELEKTROMAGNETISCHE FELDER IN ISOTROPEN MEDIEN 8 2.1.2 ELEKTROMAGNETISCHE
WELLEN AN GRENZFLAECHEN 10 2.1.2.1 DIE AMPLITUDENKOEFLIZIENTEN DES
ELEKTRISCHEN FELDES . 12 2.1.3 ENERGIETRANSPORT DURCH WELLEN 14 2.2
MATRIXDARSTELLUNG OPTISCHER SCHICHTSYSTEME 15 2.2.1 DIE TRANSFERMATRIX
15 2.2.2 DIE CHARAKTERISTISCHE MATRIX 18 2.3 DIELEKTRISCHE OPTISCHE
FILTER 21 2.3.1 EIGENSCHAFTEN DER SYSTEME 23 2.3.2 ANALOGIE ZU EINER
VERLUSTLOSEN, HOMOGENEN DOPPELLEITUNG . . . . . . 24 3 METHODEN DER
SYNTHESE DIELEKTRISCHER OPTISCHER FILTER 25 3.1 LOESUNG SPEZIELLER
PROBLEME 26 3.1.1 ANALYTISCHE LOESUNGEN 26 3.1.1.1 FILTER MIT EINFACHER
GEOMETRISCHER STRUKTUR 26 3.1.1.2 SPEZIELLE FILTERCHARAKTERISTIKEN : 27
3.1.2 GRAPHISCHE LOESUNGEN 27 3.1.2.1 ADMITTANZDIAGRAMM 28 3.1.2.2
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BASIERENDE VERFAHREN . . 29 3.2.1 ANALYTISCHE VERFAHREN 29 3.2.1.1
KETTENBRUCHENTWICKLUNG DER REFLEXION NACH PEGIS 29 3.2.1.2
FOURIER-SYNTHESE DER OPTISCHEN DUENNSCHICHTFILTER 30 H.2.1.H
ZEITDISKRETER ANSATZ MIT KREUZGLIEDFILTER 31 3.2.2 GRAPHISCHE VERFAHREN
34 VUI 3.3 ADAPTIERUNG DER METHODEN DER ELEKTRISCHEN NETZWERKSYNTHESE 35
3.3.1 SYNTHESE VON ANTIREFLEXIONSFILTER NACH YOUNG 37 4
NETZWERKTHEORETISCHES MODELL DIELEKTRISCHER SCHICHTSYSTEME 39 4.1 DAS
OPTISCHE EINHEITSELEMENT 40 4.2 DIE CHARAKTERISTISCHE MATRIX DES SYSTEMS
41 4.2.1 EXPLIZITE DARSTELLUNG DER MATRIX 41 4.2.2 EIGENSCHAFTEN DER
CHARAKTERISTISCHEN MATRIX DES SYSTEMS 43 4.3 EIGENSCHAFTEN DES
GESAMTYSTEMS 45 4.3.1 CHARAKTERISIERUNG DES SYSTEMS MITTELS OPTISCHER
GROESSEN 47 4.3.2 FORMELMAESSIGE DARSTELLUNG DER WIRKUNGSFUNKTION 48 4.4
REALISIERBARKEITSSAETZE FUER DIE OPTISCHEN GROESSEN 49 5 SYNTHESE OPTISCHER
DIELEKTRISCHER DUENNSCHICHTFLLTER 53 5.1 KONSTRUKTIO N DER
CHARAKTERISTISCHEN MATRIX DES SYSTEMS 54 5.2 REALISIERUNG DER
CHARAKTERISTISCHEN MATRIX 59 5.3 ZUSAMMENFASSUNG DES SYNTHESEVERFAHRENS
63 6 APPROXIMATION DER FILTERCHARAKTERISTIK 67 6.1 KLASSISCHE
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AMPLITUDEN-TRANSMISSIONSKOEFFIZIENTEN 75 7 REALISIERUNG OPTISCHER
DUENNSCHICHTFLLTER 79 7.1 HERPINS THEORIE DES AEQUIVALENTEN INDEXES 80
7.1.1 AEQUIVALENTE SYMMETRISCHE SYSTEME 81 7.1.2 AEQUIVALENTE
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ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 91 A GESCHLOSSENE DARSTELLUNG DER
CHARAKTERISTISCHEN MATRIX 93 B BEWEIS DES SATZES 4.2.1 101 C BEWEIS DES
SATZES 4.4.2 107 D BEWEIS DES SATZES 4.4.3 112 E HINREICHENDE
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