光電子工学 B (4081)

クラス基本情報

科目区分 専門科目 教職科目 理科
単位数 1 選択・必修・自由 選択
授業形態 講義 主な使用言語 英語
開講時期 履修登録システム 使用する
履修登録期間 2018/10/02~2018/10/16 履修取消期限 2018/11/16

教育プログラム別の履修区分

プログラム名 IS CB BS BN MS CP DS
履修区分
コア科目 C
履修方法 ・基盤科目及び専門科目から12単位以上履修すること。
・物質理工学プログラムでは、コア科目である「『現代固体物理学、現代半導体物性』の組合せ」又は「『有機反応化学、反応解析化学』の組合せ」のうち、いずれかの組合せを選択履修すること。加えて、同じくコア科目である「生体材料化学」、「半導体材料」、「光電子工学」及び「有機・高分子化学」から2科目以上を履修すること。

授業科目概要

担当責任教員 太田 淳
担当教員 太田淳、徳田崇
教育目的/授業目標 光の応用により情報通信システムの大容量化、高速化や映像情報の高品質化が進展している。本講義では、その基本デバイスの光ファイバ、半導体レーザ、受光デバイス、イメージセンサなどの特性や原理・構成を事例にして、それらのデバイスの光機能を発現している光と物質の相互作用に基づく光電子工学の基礎を体系的に解説する。
指導方針 先端光電子工学では、光機能性を理解するために、光波と物質の相互作用に基づいて波動光学、光電子物性及び光デバイス物理の基礎知識を理解してもらうと共に、具体的な光デバイスの機能原理や応用について修学してもらう。

授業計画

回数 日付 [時間] テーマ 内容
1 11/14 [2] 光電子物性の基礎(光波の性質と物質の光物性) 光波(光量子)の性質と物質(特に半導体、誘電体)との相互作用による干渉・回折、反射・屈折(屈折率)、発光・吸収等の基礎光物性について概説
2 11/16 [4] 光波(電磁波)の伝搬と導波特性 波動光学に基づく光波/平面波の性質、半導体、誘電体中の光波の伝搬、偏光、反射・屈折、エバネッセント波、導波特性、結合方程式の基礎について解説
3 11/19 [2] 半導体物性と光 半導体のバンド/p-n接合、MOS構造等光電子デバイスに関係する半導体構造について説明
4 11/21 [2] 発光機構と発光デバイス 原子の遷移機構、半導体のバンド/p-n接合の電界発光機構に基づいて各種発光ダイオードの発光特性について解説
5 12/3 [4] 誘導放出と各種レーザ 反転分布・誘導放出と光増幅、レーザ発振機構について解説し、気体、固体の各種レーザについて取り上げる。
6 12/3 [5] 半導体レーザ 半導体レーザの原理および発振特性について解説。
7 12/12 [2] 光吸収・光電変換と受光デバイス 半導体の光吸収と光電変換の原理および受光デバイス(PD,PINPD,APD)の原理や基本特性について解説。
8 12/14 [3] イメージセンサ イメージセンサの基礎となる電荷蓄積の概念とイメージセンサの受光方式及び各種イメージセンサについて概説。

授業日程

回数 日付 時間 講義室 備考
1 11/14 2 F106
2 11/16 4 F106
3 11/19 2 F106
4 11/21 2 F106
5 12/3 4 F106
6 12/3 5 F106
7 12/12 2 F106
8 12/14 3 F106

テキスト・参考書

テキスト ・特になし。必要に応じてプリントとプロジェクタを用いる。
 ・各自の必要に応じて、下記の参考書を活用して勉強し、深い基礎知識とその応用力を身に着けて欲しい。
参考書 ・A. ヤリーヴ著 「光エレクトロニクス 基礎編」 (丸善)
 ・B.E.A. Saleh, M.C.Teich 著 「光工学 1,2」 (森北出版)
 ・J. Singh "Semiconductor Optoelectronics", McGraw-Hill

その他

履修条件 特になし
オフィスアワー Eメールで連絡の上、日時を決める
成績評価の方法と基準 ・5段階(秀・優・良・可・不可)で評価する。
・試験またはレポート等によって行う。
・光波の本質と各種物質・材料の光学特性との関連について基礎的知識の習得を基準とする。
関連科目 特になし
関連学位 工学
注意事項 特になし

授業関連URL



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配布資料

  資料名 備考 公開期限
2018秋_太田_光電子工学_第3回目 2018/12/19 学内専用
2018秋_太田_光電子工学_第4回目 2019/01/09 学内専用