Juerg Leuthold: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2023 |
| Name | Herr Prof. Dr. Juerg Leuthold |
| Lehrgebiet | Photonik und Kommunikation |
| Adresse | Professur Photonik u. Kommunikat. ETH Zürich, ETZ K 81 Gloriastrasse 35 8092 Zürich SWITZERLAND |
| Telefon | +41 44 633 80 10 |
| leuthold@ethz.ch | |
| URL | http://www.ief.ee.ethz.ch/people/leuthold.html |
| Departement | Informationstechnologie und Elektrotechnik |
| Beziehung | Ordentlicher Professor |
| Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | |
|---|---|---|---|---|---|
| 227-0075-00L | Elektrotechnik I | 3 KP | 2V + 2U | J. Leuthold | |
| Kurzbeschreibung | Grundlagenvorlesung im Fachgebiet Elektrotechnik mit folgenden Themen: Konzepte von Spannung und Strom; Analyse von Gleich- und Wechselstromnetzwerken; Serie- und Parallelschaltungen von (komplexen) Widerstandsnetzwerken; Kirchhoff'sche Gesetze und andere Netzwerktheoreme; Transiente Vorgänge; Grundlagen elektrischer und magnetischer Felder; | ||||
| Lernziel | Das Verständnis für grundlegende Konzepte der Elektrotechnik, im Speziellen der Schaltungstheorie soll gefördert werden. Der/die erfolgreiche Student/in kennt am Ende die Grundelemente elektrischer Schaltungen und beherrscht die Grundgesetze und -theoreme zur Bestimmung von Spannungen und Strömen in einer Schaltung mit solchen Elementen. Er/sie kann auch grundlegende Schaltungsberechnungen durchführen. | ||||
| Inhalt | Diese Vorlesung vermittelt Grundlagenkenntnisse im Fachgebiet Elektrotechnik. Ausgehend von den grundlegenden Konzepten der Spannung und des Stroms wird die Analyse von Netzwerken bei Gleich- und Wechselstrom behandelt. Dabie werden folgende Themen behandelt: Kapitel 1 Das elektrostatische Feld Kapitel 2 Das stationäre elektrische Strömungsfeld Kapitel 3 Einfache elektrische Netzwerke Kapitel 4 Halbleiterbauelemente (Dioden, der Transistor) Kapitel 5 Das stationäre Magnetfeld Kapitel 6 Das zeitlich veränderliche elektromagnetische Feld Kapitel 7 Der Übergang zu den zeitabhängigen Strom- und Spannungsformen Kapitel 8 Wechselspannung und Wechselstrom | ||||
| Skript | Die Vorlesungsfolien werden auf Moodle bereitgestellt. Als ausführliches Skript wird das Buch "Manfred Albach. Elektrotechnik, Person Verlag, Ausgabe vom 1.8.2011" empfohlen. | ||||
| Literatur | Für das weitergehende Studium werden in der Vorlesung verschiedene Bücher vorgestellt. | ||||
| 227-0085-01L | Projekte & Seminare: Amateurfunk-Kurs  Findet dieses Semester nicht statt. Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar. | 1.5 KP | 1P | J. Leuthold | |
| Kurzbeschreibung | Der Bereich Praktika, Projekte, Seminare umfasst Lehrveranstaltungen in unterschiedlichen Formaten zum Erwerb von praktischen Kenntnissen und Fertigkeiten. Ausserdem soll selbstständiges Experimentieren und Gestalten gefördert, exploratives Lernen ermöglicht und die Methodik von Projektarbeiten vermittelt werden. | ||||
| Lernziel | Der Amateurfunk ermöglicht es, drahtlos über weite Distanzen zu kommunizieren. Doch darf eine Amateurfunk-Station nicht ohne Weiteres betrieben werden. Voraussetzung ist das Ablegen der Amateurfunkprüfung HB3 oder HB9 beim BAKOM. In diesem Kurs werden wir einen Überblick über die wichtigsten Themengebiete des Amateurfunks bieten. Im praktischen Teil werdet ihr unter anderem die Gelegenheit haben, das Funkgerät selbst in die Hand zu nehmen. In einem Portabel-Ausflug (nicht testatpflichtig) werden wir zudem draussen eine mobile Funkstation aufbauen und bedienen. Nach dem Kurs habt ihr die Möglichkeit, die HB9-Prüfung abzulegen. Mit der Prüfung in der Tasche könnt ihr dann auch die Funkbude des AMIV auf dem ETZ-Dach verwenden oder auch eure eigene Anlage aufbauen und betreiben. Voraussetzung für das Testat ist eine aktive Teilnahme am Kurs, nicht das Bestehen der BAKOM-Prüfung. Eine erfolgreiche Funkverbindung zu einer anderen Station ist ebenfalls Teil der Testatbedingung. Das Lernmaterial wird in der ersten Kursstunde ausgegeben. | ||||
| 227-0085-03L | Projekte & Seminare: COMSOL Design Tool – Design of Optical Components Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar. | 3 KP | 3P | J. Leuthold | |
| Kurzbeschreibung | Der Bereich Praktika, Projekte, Seminare umfasst Lehrveranstaltungen in unterschiedlichen Formaten zum Erwerb von praktischen Kenntnissen und Fertigkeiten. Ausserdem soll selbstständiges Experimentieren und Gestalten gefördert, exploratives Lernen ermöglicht und die Methodik von Projektarbeiten vermittelt werden. | ||||
| Lernziel | Simulation tools are becoming an essential accessory for scientists and engineers for the development of new devices and study of physical phenomena. More and more disciplines rely on accurate simulation tools to get insight and also to accurately design novel devices. COMSOL is a powerful multiphysics simulation tool. It is used for a wide range of fields, including electromagnetics, semiconductors, thermodynamics and mechanics. In this P&S we will focus on the rapidly growing field of integrated photonics. During hands-on exercises, you will learn how to accurately model and simulate various optical devices, which enables high-speed optical communication. At the end of the course, students will gain practical experience in simulating photonic components by picking a small project in which certain photonic devices will be optimized to achieve required specifications. These simulated devices find applications in Photonic Integrated Circuits (PICs) on chip-scale. Course website: https://blogs.ethz.ch/ps_comsol | ||||
| Voraussetzungen / Besonderes | No previous knowledge of simulation tools is required. A basic understanding of electromagnetics is helpful but not mandatory. The course will be taught in English. | ||||
| 227-0085-15L | Projekte & Seminare: Python for Engineers - Get Productive in the Classroom, in the Lab and at Home Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar. | 3 KP | 3P | J. Leuthold, N. Jimenez Olalla, B. Vukovic | |
| Kurzbeschreibung | Der Bereich Praktika, Projekte, Seminare umfasst Lehrveranstaltungen in unterschiedlichen Formaten zum Erwerb von praktischen Kenntnissen und Fertigkeiten. Ausserdem soll selbstständiges Experimentieren und Gestalten gefördert, exploratives Lernen ermöglicht und die Methodik von Projektarbeiten vermittelt werden. | ||||
| Lernziel | Python is an interpreted high-level programming language which is becoming increasingly popular in the academic scientific community as well as in industry. The course will introduce the basics of the python programming language, and will cover some of the most useful Python modules, such as numpy, scipy and matplotlib. The classes will further cover simple GUIs, data analysis and linking with shared libraries or C code. They will further familiarize with the GIT version control system, with the linux shell and with the most common software licenses. Students are not required to have previous Python programming experience. | ||||
| 227-0085-54L | Projekte & Seminare: Optics and Spectroscopy Lab Findet dieses Semester nicht statt. Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar. | 3 KP | 4P | J. Leuthold | |
| Kurzbeschreibung | Der Bereich Praktika, Projekte, Seminare umfasst Lehrveranstaltungen in unterschiedlichen Formaten zum Erwerb von praktischen Kenntnissen und Fertigkeiten. Ausserdem soll selbstständiges Experimentieren und Gestalten gefördert, exploratives Lernen ermöglicht und die Methodik von Projektarbeiten vermittelt werden. | ||||
| Lernziel | The goal of this P&S is to learn the basics of working with optics and how to assemble optical systems. It is intended to show the practical side to the many optics lectures that are offered at D-ITET. The course will give a very brief introduction on laser safety, basic building blocks for optics and information on how to handle such elements. The following classes allow the students to test very basics properties of lenses and lasers and how the corresponding optomechanics can be used to arrange a simple setup. After this, the different student groups rotate through four different experiments where they get the chance to build and align different optical setups and perform various measurements. No prior knowledge is required. | ||||
| 227-0085-55L | Projekte & Seminare: Our Daily Exposure to Electromagnetic Radiation Findet dieses Semester nicht statt. Die Lerneinheit kann nur einmal belegt werden. Eine wiederholte Belegung in einem späteren Semester ist nicht anrechenbar. | 2 KP | 2P | J. Leuthold | |
| Kurzbeschreibung | Der Bereich Praktika, Projekte, Seminare umfasst Lehrveranstaltungen in unterschiedlichen Formaten zum Erwerb von praktischen Kenntnissen und Fertigkeiten. Ausserdem soll selbstständiges Experimentieren und Gestalten gefördert, exploratives Lernen ermöglicht und die Methodik von Projektarbeiten vermittelt werden. | ||||
| Lernziel | How strong is the electromagnetic radiation generated by base stations, mobile phones and TV towers? What can you do in order to minimize your daily exposure to electromagnetic fields? In this project you will learn the basic know-how required to deal and work with radio frequency electromagnetic fields. You will see our microwave laboratory and get familiar with the RF and microwave measurement equipment. Using ExpoM-RF, a personal exposure meter originally developed at the Institute of Electromagnetic Fields, you will be able to perform outdoor measurements and track your daily exposure to electromagnetic fields in the frequency range from 87.5 MHz to 5.8 GHz. The complete project description can be found on: <a target="_blank" href="http://people.ee.ethz.ch/~mzahner/PPS-EMrad/">http://people.ee.ethz.ch/~mzahner/PPS-EMrad/</a> | ||||
| 227-0125-00L | Optics and Photonics | 6 KP | 2V + 2U | J. Leuthold | |
| Kurzbeschreibung | This lecture covers both - the fundamentals of "Optics" such as e.g. "ray optics", "coherence", the "Planck law", the "reciprocity theorem" or the "Einstein relations" but also the fundamentals of "Photonics" on the generation (the laser), processing, transmission and detection of photons. | ||||
| Lernziel | A sound base for work in the field of optics and photonics will be conveyed. Key principles of optics will the thaught. The lecture passes on the essentials for work with free-space optics or waveguide optics. In addition important optical devices will be discussed. Among them are e.g. optical filters, copulers (MMI-couplers,...), Holograms,... . | ||||
| Inhalt | Chapter 1: Ray Optics Chapter 2: Electromagnetic Optics Chapter 3: Polarization Chapter 4: Coherence and Interference Chapter 5: Fourier Optics and Diffraction Chapter 6: Guided Wave Optics Chapter 7: Optical Fibers Chapter 8: The Laser | ||||
| Skript | Lecture notes will be handed out. | ||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Fundamentals of Electromagnetic Fields (Maxwell Equations) & Bachelor Lectures on Physics. | ||||
| 227-0955-00L | Seminar in Electromagnetics, Photonics and Terahertz  | 3 KP | 2S | J. Leuthold | |
| Kurzbeschreibung | Selected topics of the current research activities of the IFH and closely related institutions are discussed. | ||||
| Lernziel | Have an overview on the research activities of the IFH. | ||||
| Inhalt | Weekly review of hot topics in the field of electromagnetics, optics and photonics and optical communications. | ||||