Modeling and measurement of a micro-optic beam deflector

The use is studied of a unity-magnification micro-optic beam deflector. The defelector consists of two arrays of positively powered lenslets. The lenslets on each array are arranged in a square grid. Design criteria are based on usefulness in optical data storage devices. The deflector is designed to operate over a + or - 1.6 range of deflection angles. Modeling results are compared with interferometric analysis of the wavefront from a single lenslet pair. The results indicate that the device is nearly diffraction limited, but there are substantial wavefront errors at the edges and corners of the lenslets

The 3D modeling of high numerical aperture imaging in thin films

A modelling technique is described which is used to explore three dimensional (3D) image irradiance distributions formed by high numerical aperture (NA is greater than 0.5) lenses in homogeneous, linear films. This work uses a 3D modelling approach that is based on a plane-wave decomposition in the exit pupil. Each plane wave component is weighted by factors due to polarization, aberration, and input amplitude and phase terms. This is combined with a modified thin-film matrix technique to derive the total field amplitude at each point in a film by a coherent vector sum over all plane waves. Then the total irradiance is calculated. The model is used to show how asymmetries present in the polarized image change with the influence of a thin film through varying degrees of focus

Transfer function characteristics of super resolving systems

Signal quality in an optical storage device greatly depends on the optical system transfer function used to write and read data patterns. The problem is similar to analysis of scanning optical microscopes. Hopkins and Braat have analyzed write-once-read-many (WORM) optical data storage devices. Herein, transfer function analysis of magnetooptic (MO) data storage devices is discussed with respect to improving transfer-function characteristics. Several authors have described improving the transfer function as super resolution. However, none have thoroughly analyzed the MO optical system and effects of the medium. Both the optical system transfer function and effects of the medium of this development are discussed

Measurement of laser spot quality

Several ways of measuring spot quality are compared. We examine in detail various figures of merit such as full width at half maximum (FWHM), full width at 1/(e exp 2) maximum, Strehl ratio, and encircled energy. Our application is optical data storage, but results can be applied to other areas like space communications and high energy lasers. We found that the optimum figure of merit in many cases is Strehl ratio

Combining ray-trace and diffraction analysis: A design example

An example is presented of using a combined ray trace and diffraction modeling code to simulate effects of objective-lens tilt in an optical data storage device. In some cases, neither ray-trace analysis nor diffraction analysis can give an adequate description of an optical system. The designer that is faced with the problem of analyzing such a system is forced to use a ray-trace program to determine aberrations in the exit pupil and then introduce aberration coefficients into a diffraction model that simulate the propagation. This approach was found rather awkward, especially if complicated aberrations are present. Our approach is to integrate a diffraction analysis and a ray-trace description of an optical path into one program. Our design is taken from a data storage application, where we must analyze the effects of objective-lens tilt

Laser beam modeling in optical storage systems

A computer model has been developed that simulates light propagating through an optical data storage system. A model of a laser beam that originates at a laser diode, propagates through an optical system, interacts with a optical disk, reflects back from the optical disk into the system, and propagates to data and servo detectors is discussed

Quereinsteiger*innen für die Unterrichtspraxis qualifizieren - ein Modellversuch

Im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung startet die Freie Universität Berlin mit dem Projekt „K2teach - Know how to teach“. Ziel ist die Entwicklung von Lerngelegenheiten, um grundlegende Handlungskompetenzen für eine adaptive Unterrichtspraxis im Studium zu erwerben. Dazu werden in vier Teilprojekten praxisvorbereitende und -begleitende Maßnahmen entwickelt und evaluiert. Das Teilprojekt „Q-Master: Qualifizierung von Quereinsteiger_innen im Master of Education“ fokussiert auf das Thema von Quer- und Seiteneinstieg für sogenannte Mangelfächer wie z. B. Physik (Korneck & Lamprecht, 2010). Im Wintersemester 15/16 wird der Modellstudiengang starten, um Quereinsteiger_innen in einem Master Ed. als angehende Lehrer_innen zu qualifizieren. In der Begleitforschung zu dem Modellversuch wird u.a. der Frage nachgegangen werden, ob und wie sich die Studierenden im Q-Master hinsichtlich der Lernvoraussetzungen und der Kompetenzentwicklung von regulären Lehramtsstudierenden unterscheiden

Professionelle Kompetenzen der Q-Master-Studierenden

An der Qualitätsoffensive Lehrerbildung ist die Freie Universität Berlin mit dem Projekt „K2teach – Know how to teach“ beteiligt. Das Teilprojekt „Q-Master: Qualifizierung von Quereinsteiger*innen im Master of Education“ fokussiert auf das Thema des Quer- und Seiteneinstiegs für ausgewählte Mangelfächer wie z. B. Physik. Im Wintersemester 2016/17 startete dazu ein Modellversuch im Land Berlin. Das Projekt verfolgt das Ziel, die Quereinstiger*innen innerhalb eines viersemestrigen Master of Education ausreichend für den anschließenden Vorbereitungsdienst zu qualifizieren. Dabei soll ein adäquates Ausbildungsniveau im Vergleich zu regulären Lehramtsstudierenden erreicht werden. Ob dies gelingt, wird in der Begleitforschung und Evaluation des Studienganges untersucht. Hierbei liegt das Augenmerk auf der Entwicklung professioneller Kompetenzen von Lehrkräften. In einer ersten Erhebung wurden bei der ersten Studienkohorte (N=29) folgende Konstrukte erhoben: pädagogische Vorerfahrungen, Berufswahlmotive, Lehrer-Selbstwirksamkeitserwartung, Studienerfolg und soziodemografische Daten. Im Fach Physik werden die Q-Master Studierenden studienbegleitend zu Fachdidaktischem Wissen, Fachwissen und ihren Überzeugungen zum Lehrberuf und ihren Fächern befragt

Professionelle Kompetenzen von Quereinsteiger*innen im Q-Master

Im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung ist die Freie Universität Berlin mit dem Projekt „K2teach - Know how to teach“ beteiligt. Das Teilprojekt „Q-Master: Qualifizierung von Quereinsteiger*innen im Master of Education“ fokussiert auf das Thema von Quer- und Seiteneinstieg für ausgewählte Mangelfächer wie z. B. Physik. Der Modellstudiengang startete erstmalig im Wintersemester 16/17. Das Projekt verfolgt das Ziel, die Quereinstiger*innen innerhalb eines viersemestrigen Master of Education ausreichend für den anschließenden Vorbereitungsdienst zu qualifizieren. Dabei soll ein adäquates Ausbildungsniveau im Vergleich zu regulären Lehramtsstudierenden erreicht werden. Ob dies gelingt, wird in der Begleitforschung und Evaluation des Studienganges untersucht. Hierbei liegt das Augenmerk auf die Entwicklung professioneller Kompetenzen von Lehrkräften. In einer ersten Erhebung wurden die Q-Master-Studierenden (N=28) u.a. nach pädagogischen Vorerfahrungen und Berufswahlmotiven gefragt. Im Fach Physik werden studienbegleitend Fachdidaktisches Wissen, Fachwissen und Überzeugungen erhoben

Ein Modellversuch

Im Rahmen der Qualitätsoffensive Lehrerbildung startet die Freie Universität Berlin mit dem Projekt „K2teach - Know how to teach“. Ziel ist die Entwicklung von Lerngelegenheiten, um grundlegende Handlungskompetenzen für eine adaptive Unterrichtspraxis im Studium zu erwerben. Dazu werden in vier Teilprojekten praxisvorbereitende und –begleitende Maßnahmen entwickelt und evaluiert. Das Teilprojekt „Q-Master: Qualifizierung von Quereinsteiger*innen im Master of Education“ fokussiert auf das Thema von Quer- und Seiteneinstieg für sogenannte Mangelfächer wie z. B. Physik. Im Wintersemester 16/17 wird der Modellstudiengang starten, um Quereinsteiger*innen in einem Master Ed. als angehende Lehrer*innen zu qualifizieren. In der Begleitforschung zu dem Modellversuch wird u.a. der Frage nachgegangen, ob und wie sich die Studierenden im Q-Master hinsichtlich der Lernvoraussetzungen und der Kompetenzentwicklung von regulären Lehramtsstudierenden unterscheiden