授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
32810:[2025 秋セメスター]光エレクトロニクス(T8) 2025 秋セメスター 火4 理工学部 瀧口 浩一 2

キャンパス

BKC

授業施設

フォレストハウス206号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

 光エレクトロニクスは、レーザ技術を中心とした光学と電子工学の融合領域であり、光通信、光計測、光記録、レーザ加工などの分野に応用されている。本講義では、光エレクトロニクスの概要、光の基本的な性質、現象について概説した後、光エレクトロニクスに関連する各種光デバイス(レーザ、半導体レーザ、発光ダイオード、光増幅器、受光素子、光導波路、光ファイバ、光制御素子)の動作原理と特性を解説する。最後に、光エレクトロニクスの応用分野について説明する。
 授業は、講義形式(第1回授業、+R授業、第3回授業、第12回授業を除いて対面授業)で行う。授業内容の理解度向上のため、授業内で適宜、演習を行う。また、授業内容の理解度を見るための定期試験を行う。

受講生の到達目標

・レーザの発振原理、レーザ光の特徴、レーザ光の制御方法を理解する。
・半導体レーザの構造と動作原理を理解する。
・受光素子の構造と動作原理を理解する。
・光導波路、光ファイバの構造と動作原理を理解する。
・光エレクトロニクスの応用分野について知る。

事前に履修しておくことが望まれる科目

電磁気学Ⅰ・Ⅱ、光学、半導体工学

授業スケジュール

授業回数/
担当教員(複数担当の場合)
テーマ
キーワード・文献・補足事項等
-

+R授業対象科目。第1回に+R授業を実施。詳細はmanaba+Rを参照。

1

光の基本的性質(オンデマンド型授業)、+R授業(光エレクトロニクスの発展の歴史、光産業との関わり、レーザ光の特徴、オンデマンド型授業)

屈折率、スネルの法則、屈折・反射、偏光、光波のエネルギー、+R授業(光エレクトロニクスの発展の歴史、光産業との関わり、レーザ光の特徴)

2

光波の干渉、回折

2光波干渉、多光波干渉、光波のコヒーレンス、フラウンホーファー回折、ブラッグ回折

3

レーザの発振原理(オンデマンド型授業)

反転分布、発振原理、発振しきい値、発振周波数

4

レーザの特徴

3・4準位レーザ、単色性、指向性、気体・固体レーザ

5

半導体レーザ Ⅰ

構造、動作原理

6

半導体レーザⅡ

発振特性、発光ダイオード、光増幅器

7

受光素子

光電効果、構造、半導体受光素子およびその雑音特性、固体撮像素子

8

光導波路

構造、導波原理・特性、スラブ導波路

9

光ファイバ

構造、作製方法、導波原理・特性、損失特性、分散特性

10

光制御素子Ⅰ

偏光素子、光フィルタ、光非相反素子

11

光制御素子Ⅱ

光変調器、光偏向素子

12

応用分野Ⅰ(オンデマンド型授業)

光通信、光インターコネクション

13

応用分野Ⅱ

光記録、レーザ加工、光計測、レーザプリンタ、バーコードリーダ

14

講義内容のまとめ

講義内容のまとめ

授業実施形態

・第1回授業、+R授業、第3回授業、第12回授業をオンデマンド型授業とし、他は対面授業とする。オンデマンド型授業時の動画のURLは、manaba+Rのコースニュースで周知する。
・質問を、対面授業、manaba+Rのスレッド・個別指導、および電子メールで受け付ける。

授業外学習の指示

 光エレクトロニクスは広範な学問分野から成り立っているため、授業時間内の学習のみでは内容の理解、知識の習得は難しい。毎回必ず、授業内容の復習を行うこと。
 また、興味を持った内容については、参考書等を手がかりに自主的により詳細な内容を調べて欲しい。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験(筆記) 80

光エレクトロニクスに関する基本的な用語、概念、各種光デバイスの基本動作原理・基本特性、および応用分野を理解しているかどうかについて評価する。

レポート試験
(統一締切日を締切とするレポート)
0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
(日常的な授業における取組状況の評価)
20

演習への参加状況を含めた授業への取組状況によって評価する。

成績評価方法(備考)

受講および研究に関するアドバイス

光エレクトロニクスに関する内容を丸暗記するのではなく、基本的な学問に基づいて原理、特性をきちんと理解するという姿勢で受講して欲しい。

教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

教科書は使用しない。毎回、授業内容に関する資料を配布する。

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
新版 光エレクトロニクス入門 西原浩、裏升吾 コロナ社 978-4-339-01151-7
光エレクトロニクス入門 左貝潤一 森北出版 978-4-627-77471-1
基礎光エレクトロニクス 藤本晶 森北出版 978-4-627-74361-8
光ファイバ通信入門 末松安晴、伊賀健一 オーム社 4-274-20198-8

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

manaba+R,学生との直接対話

備考


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URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/