E0192400

光エレクトロニクス

Opto-Electronics

開講部

工学部

開講学科

電気工学科

開講学年

4年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

選択

系列区分

専門

講義区分

講義
教授西川宏之この先生のアンケート一覧を参照

授業の概要

概要
21世紀は光の時代と言われている。現代社会のインフラストラクチャーをなす情報通信システムにおいては、高速化、大容量化をはかるべくレーザ、光ファイバ、光記録などの光エレクトロニクス関連技術が利用および開発されている。本講義では、まず光の基本的性質および各種光学素子について概説し、次に量子論とレーザについての基礎理論およびその応用について述べる。さらに光エレクトロニクス技術を利用した光通信システムおよび光情報処理技術についても概説する。

一般目標
光の電磁波としての振る舞いに基づく光エレクトロニクス技術の基礎知識を身につける。

達成目標

1.光の電磁波としての性質をマックスウェル方程式にさかのぼり説明できる。
2.光の反射、屈折、干渉などの基本的現象を簡単な計算を行うことで説明できる。
3.光エレクトロニクス技術を利用した種々の機器をその原理に基づき説明できる。

授業計画

1.光エレクトロニクスとは
ガイダンス、講義の進め方、復習
2.レーザ光の特徴
自然光とレーザ光、単色性、指向性
3.光波動と光線(1)
波動光学、光線光学、反射と屈折
(Short Test 1)
4.光波動と光線(2)
干渉、コヒーレンス、回折、集光
5.光導波(1)
光波の閉じ込め、光導波、導波モード
(Short Test 2)
6.光導波(2)
チャネル光導波路、光ファイバ
(Short Test 3)
7.レーザの発振原理
自然放出、誘導放出、誘導吸収、光共振器、発振条件
(レポート課題 1)
8.レーザ
気体レーザ、固体レーザ、半導体レーザ
(Short Test 4)
9.発光ダイオードおよび光増幅素子
発光ダイオード、光増幅素子
10.光受動素子・光制御素子
偏光素子、波長フィルタ、分波素子、非相反素子、光検出器、光変調、光ビーム走査
11.光ファイバ通信
光ファイバ通信システム、伝送損失、伝送帯域と分散、光変調方式、光多重化、光ファイバ増幅
(レポート課題2)
12.光メモリ
光磁気ディスク、相変化光ディスク、DVD、ホログラムメモリ
13.光計測
距離・長さ計測、変位計測、速度計測
(Short Test 5)
14.レーザ応用工学(1)
レーザ加工技術
15.レーザ応用工学(2)
超短パルスレーザの発生と応用

評価方法と基準

達成目標1)Short test 1,2
達成目標2)Short test 3,4、レポート課題1
達成目標3)Short test 5、レポート課題2、プレゼンテーション

小テスト:30%、レポート:30%、プレゼンテーション:40%で総合得点を決める。
上記評価の総合得点が60点以上の場合、合格とする。

教科書・参考書

教科書:西原浩、裏升吾「光エレクトロニクス入門」(コロナ社)、参考書:針生尚著「光エレクトロニクスデバイス」(培風館)、川上彰二郎他共著「光ファイバとファイバ型デバイス」(培風館))

履修前の準備

電子基礎物理、電子物性論、プラズマ工学等を履修しておくことが望ましい。

学習・教育目標との対応

1.D3:電気工学の専門分野における理論と技術を学び、これら知識を駆使することにより,与えられた課題を解決することができる。

オフィスアワー

相談時間)水曜日5限(16:20)以降(アポイントをとることが望ましい)。電子メールによる質問も受け付ける。
連絡先)居室: 11A32, 電話:内線(8217), 電子メール :nishi@sic.shibaura-it.ac.jp

環境との関連

環境に関連しない科目

最終更新 : Thu Sep 20 07:45:12 JST 2012