Juerg Leuthold: Catalogue data in Spring Semester 2020

Name	Prof. Dr. Juerg Leuthold
Field	Photonics and Communication
Address	Professur Photonik u. Kommunikat. ETH Zürich, ETZ K 81 Gloriastrasse 35 8092 Zürich SWITZERLAND
Telephone	+41 44 633 80 10
E-mail	leuthold@ethz.ch
URL	http://www.ief.ee.ethz.ch/people/leuthold.html
Department	Information Technology and Electrical Engineering
Relationship	Full Professor

Number	Title	ECTS	Hours	Lecturers
227-0075-00L	Electrical Engineering I	3 credits	2V + 2U	J. Leuthold
Abstract	Basic course in electrical engineering with the following topics: Concepts of voltage and currents; Analyses of dc and ac networks; Series and parallel resistive circuits, circuits including capacitors and inductors; Kirchhoff's laws and other network theorems; Transient responses; Basics of electrical and magnetic fields;
Objective	Understanding of the basic concepts in electrical engineering with focus on network theory. The successful student knows the basic components of electrical circuits and the network theorems after attending the course.
Content	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
Lecture notes	Die Vorlesungsfolien werden auf Moodle bereitgestellt. Als ausführliches Skript wird das Buch "Manfred Albach. Elektrotechnik, Person Verlag, Ausgabe vom 1.8.2011" empfohlen.
Literature	Für das weitergehende Studium werden in der Vorlesung verschiedene Bücher vorgestellt.
227-0085-32L	Projects & Seminars: Magnetische Felder im Alltag Only for Electrical Engineering and Information Technology BSc. The course unit can only be taken once. Repeated enrollment in a later semester is not creditable.	2 credits	2P	J. Leuthold
Abstract	The category of "Laboratory Courses, Projects, Seminars" includes courses and laboratories in various formats designed to impart practical knowledge and skills. Moreover, these classes encourage independent experimentation and design, allow for explorative learning and teach the methodology of project work.
Objective	Magnetfelder sind überall zu finden aber selten direkt wahrnehmbar. Das führt auch zu teils irrationalen Ängsten wie beispielsweise vor Elektrosmog. Die Stromversorgung mit Gleichstrom, 16.67 Hz und 50 Hz Wechselstrom ist heute nicht mehr wegzudenken. Überall wo Strom fliesst, entstehen auch Magnetfelder. Deswegen sind Magnetfelder allgegenwärtig. Aber wo treten besonders hohe Felder auf? Wie hoch dürfen diese sein bevor gesundheitliche Schäden entstehen können? Damit haben sich schon viele Studien befasst und darauf basierend wurden landesspezifische Richtlinien definiert. Doch werden diese überhaupt eingehalten? Wo werden die gesetzlichen Grenzwerte überschritten? Was sind die Konsequenzen? Mit diesem Thema befasst sich das P&S und spricht ein eingeladener Gast. Die Teilnehmer des P&S werden kleine eigene Forschungsprojekte verfolgen. Dafür werden sie mobilen Messgeräten ausgerüstet, welches sich mit einem Smartphone verbinden lassen, um verschiedene Magnetfeldquellen zu suchen und zu charakterisieren. Wie stark sind die Magnetfelder in unserem Umfeld wirklich? Können sie eine Gefahr darstellen? Wie können sie abgeschirmt werden? Diese Fragen sollen systematisch untersucht werden. Zum Abschluss des P&S präsentieren die einzelnen Gruppen die Erkenntnisse aus ihren Messungen fassen diese in einem kurzen Bericht zusammen.
227-0125-00L	Optics and Photonics	6 credits	2V + 2U	J. Leuthold
Abstract	This lecture covers both - the fundamentals of "Optics" such as e.g. "ray optics", "coherence", the "Planck law" or the "Einstein relations" but also the fundamentals of "Photonics" on the generation, processing, transmission and detection of photons.
Objective	A sound base for work in the field of optics and photonics will be given.
Content	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
Lecture notes	Lecture notes will be handed out.
Prerequisites / Notice	Fundamentals of Electromagnetic Fields (Maxwell Equations) & Bachelor Lectures on Physics.
227-0955-00L	Seminar in Electromagnetics, Photonics and Terahertz	3 credits	2S	J. Leuthold
Abstract	Selected topics of the current research activities of the IFH and closely related institutions are discussed.
Objective	Have an overview on the research activities of the IFH.
Content	Weekly review of hot topics in the field of electromagnetics, optics and photonics and optical communications.
401-5870-00L	Seminar in Electromagnetics for CSE	4 credits	2S	J. Smajic, J. Leuthold
Abstract	Discussion of fundamentals of electromagnetics and various applications (wave propagation, scattering, antennas, waveguides, bandgap materials, etc.). Numerical methods suited for the analysis of electromagnetic fields and for the optimal design of electromagnetic structures.
Objective	Knowledge about classical electromagnetics, main applications, and appropriate numerical methods.
Prerequisites / Notice	Students study a selected topic and give a 15-30 minutes presentation towards the end of the semester. The topic and the supervisor is defined in a discussion with J. Smajic or J. Leuthold.