Jahresbericht 2008 - Fakultät für Elektrotechnik, Informatik und ...

Theoretische Elektrotechnik
Prof. Dr.-Ing. Rolf Schuhmann
„Elektromagnetische Felder – von Theorie über Simulation zur technischen Anwendung“
Die elektromagnetische Feldtheorie gilt
als Fundament der Elektrotechnik und
Informationstechnik. Ein gutes Verständnis
der Maxwellschen Gleichungen –
eines der Hauptziele der Lehre im Fachgebiet
TET – ist entscheidend in vielen
Bereichen der Grundlagenforschung
oder bei der Analyse und Entwicklung
moderner Anwendungen. Beispiele
sind u. a. Antennen und Bauteile der
Mikro wellen technik, sogenannte Meta -
materialien, Leitungsverbindungen auf
integrierten Schaltungen, optische
Bau elemente und Komponenten der
Medizintechnik.
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik
Mikrosystemtechnik
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Optische Verbindungstechnik: Leiterplatte mit integrierten optischen Polymerwellenleitern (mehrlagiger
Aufbau), Messplatz im C-LAB
Hybrides Rechengitter in der Feldsimulation:
hexaeder- und tetraederförmige Gitterzellen
Viele solcher Anwendungen lassen sich
mit den klassischen Methoden der Feldberechnung
nicht mehr ausreichend
behandeln, insbesondere wenn komplizierte
geometrische Anordnungen modelliert
werden müssen.
Ein Schwerpunkt des Fachgebiets liegt
daher in der numerischen Lösung der
Maxwellschen Gleichungen, also der Ent -
wicklung und Anwendung von Computeralgorithmen
zur Simulation elektromagnetischer
Felder und Wellen. Ziele sind
dabei die kontinuierliche Verbesserung
bestehender Algorithmen, die Aus wei -
tung ihres Anwendungsspektrums und
schließlich ihr Einsatz in aktuellen Pro -
jekten aus Forschung und Entwicklung.
Im Mittelpunkt der Forschung an der
Simulationstechnik stehen gitterbasierte
Ansätze (Finite Integration, Finite Elemente)
und hybride Algorithmen.
Untersuchungen zum Kanteneffekt bei der
„Second Harmonic Generation“ in Nanostrukturen
Prof. Dr.-Ing. Rolf Schuhmann
ist seit Ende 2005 Leiter des Fachgebiets
Theoretische Elektrotechnik. Er wurde 1999 an
der TU Darmstadt mit einer Arbeit über eine
Erweiterung der Methode der Finiten Integration
zum Dr.-Ing. promoviert. Anschließend leitete
er bis zu seiner Habilitation im Jahre 2005
eine Arbeitsgruppe im Institut für Theorie
Elektro magnetischer Felder der TU Darmstadt.
Die gegenwärtige Forschungstätigkeit erfolgt
in Zusammenarbeit mit der Firma CST in Darmstadt
und der Arbeitsgruppe Optische Verbindungstechnik
(OIT) im C-LAB, einer Forschungs -
einrichtung, die gemeinsam von der Universität
Paderborn und der Firma Siemens getragen
wird. Das Fachgebiet TET ist außerdem Mitglied
im Center for Opto-electronics and Photonics
Paderborn (CeOPP).
Prof. Dr.-Ing. Gerd Mrozynski
leitete das Fachgebiet seit seiner Berufung an
die Universität Paderborn im Jahre 1980 bis zu
seinem Ruhestand im August 2006.
www.tet.upb.de
Negative Brechung in einem elektro-magnetischen
Metamaterial: Nachweis durch Simula -
tion
Simulation der Einkopplung eines Gaußschen
Lichtstrahls in einen Lichtwellenleiter