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2021年度 光電子工学 A (3035)

クラス基本情報

科目区分 基盤科目 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 日本語
開講時期 履修登録システム 使用する
履修登録期間 2021/04/13~2021/05/14 履修取消期限 2021/06/10

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 ・修士論文研究又は特別課題研究を履修する場合は、基盤科目及び専門科目から12単位以上履修すること。
・課題研究を履修する場合は、基盤科目及び専門科目から14単位以上履修すること。
・コア科目の履修方法については、入学年次の教育課程表の(2)履修方法を参照すること。

授業科目概要

担当責任教員 笹川 清隆
担当教員 笹川清隆、細川陽一郎、Yalikun Yaxiaer
教育目的/学修到達目標 【教育目的】
光電子デバイスであるレーザ、光ファイバ、受光デバイス、光変調器などの基礎知識を理解してもらうと共に、具体的なデバイスの機能原理や応⽤について修学してもらう。

【学修到達目標】
レーザ、光ファイバ、受光デバイス、光変調器などの光電子デバイスについて原理から説明、記述ができるようになり、自身の研究に応用できるようになる。
授業概要/指導方針 【授業概要/指導方針】
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レーザ、光ファイバ、受光デバイス、光変調器などの特性や原理・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。

【授業時間外学修(予習・復習等)の目安】
各回毎に授業内で与えられたAssignmentの予習2時間
各回毎に復習2時間程度


【オンライン受講について】
〇本講義は原則対面型とします。
〇オンライン受講を希望する場合、各講義の担当教員に連絡の上、追って公開される講義のアーカイブを視聴してください。
〇成績評価は、対面型受講者と同様に、各教員から出された課題(レポート)を期日までに提出することによって行います。課題内容および提出期日はこのシラバスシステムに掲示します。
〇アーカイブ視聴の内容を1講義につきレポート用紙半ページ程度にまとめ、レポートと共に提出することで、出席扱いとします。

問い合わせ先
(1-2回目)細川(hosokawa@ms.naist.jp)
(3-4回目)ヤリクン(yaxiaer@ms.naist.jp)
(5-8回目)笹川 (sasagawa@ms.naist.jp)

授業計画

[1限目 9:20-10:50] [2限目 11:00-12:30] [3限目 13:30-15:00] [4限目 15:10-16:40] [5限目 16:50-18:20] [6限目 18:30-20:00]
回数 日付 [時間] 担当教員 テーマ 内容
1 6/7 [1] 細川 陽一郎 レーザ発振の原理 ファブリ・ペロー共振器中での吸収・誘導放出の基礎、Qスイッチによるパルス発生、波長変換技術について解説
2 6/10 [1] 細川 陽一郎 超短パルスレーザ モードロックによるフェムト秒パルスの発生原理、チャープパルス増幅によるフェムト秒パルスの増幅原理について解説
3 6/15 [1] Yalikun Yaxiaer(ヤリクン ヤシャイラ) 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 6/18 [1] Yalikun Yaxiaer(ヤリクン ヤシャイラ) 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 6/23 [1] 笹川 清隆 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 6/28 [1] 笹川 清隆 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 7/1 [1] 笹川 清隆 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 7/13 [1] 笹川 清隆 光変調器 電気光学効果に基づく光変調について解説し、主に導波路型の光変調器について取り上げる。

授業日程

[1限目 9:20-10:50] [2限目 11:00-12:30] [3限目 13:30-15:00] [4限目 15:10-16:40] [5限目 16:50-18:20] [6限目 18:30-20:00]
回数 日付 時間 講義室 備考
1 6/7 1 E318(MS) 「「光・情報素子工学、第一回から第四回分の課題」の提出は6月30日の17:00まで。学籍番号、氏名を明記し、課題と回答を記入したWordまたはPDFファイルをE-mailで授業担当教員 (細川・ヤリクン)まで提出(yaxiaer@ms.naist.jp)。E-mailの件名は、2021光電子工学_氏名として下さい。 オンラインでの受講を希望する学生は事前に細川・ヤリクンまで連絡して下さい。連絡がない場合には欠席と見なします。
2 6/10 1 E318(MS) 「「光・情報素子工学、第一回から第四回分の課題」の提出は6月30日の17:00まで。学籍番号、氏名を明記し、課題と回答を記入したWordまたはPDFファイルをE-mailで授業担当教員 (細川・ヤリクン)まで提出(yaxiaer@ms.naist.jp)。E-mailの件名は、2021光電子工学_氏名として下さい。 オンラインでの受講を希望する学生は事前に細川・ヤリクンまで連絡して下さい。連絡がない場合には欠席と見なします。
3 6/15 1 E318(MS) 「「光・情報素子工学、第一回から第四回分の課題」の提出は6月30日の17:00まで。学籍番号、氏名を明記し、課題と回答を記入したWordまたはPDFファイルをE-mailで授業担当教員 (細川・ヤリクン)まで提出(yaxiaer@ms.naist.jp)。E-mailの件名は、2021光電子工学_氏名として下さい。 オンラインでの受講を希望する学生は事前に細川・ヤリクンまで連絡して下さい。連絡がない場合には欠席と見なします。
4 6/18 1 E318(MS) 「「光・情報素子工学、第一回から第四回分の課題」の提出は6月30日の17:00まで。学籍番号、氏名を明記し、課題と回答を記入したWordまたはPDFファイルをE-mailで授業担当教員 (細川・ヤリクン)まで提出(yaxiaer@ms.naist.jp)。E-mailの件名は、2021光電子工学_氏名として下さい。 オンラインでの受講を希望する学生は事前に細川・ヤリクンまで連絡して下さい。連絡がない場合には欠席と見なします。
5 6/23 1 E318(MS)
6 6/28 1 E318(MS)
7 7/1 1 E318(MS)
8 7/13 1 E318(MS)

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 質問希望の受講生はEメールで担当教員に面会希望日時を連絡のこと。
成績評価の方法と基準 ・5段階(秀・優・良・可・不可)で評価する。
・評価は、試験等によって行う。
・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 物質物理学
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
細川 光電子工学講義資料 PW: hosokawa 2021/06/30 ダウンロード
6月末締切レポート課題(細川・ヤシャ) PW: hosokawa 2021/06/30 ダウンロード
2021.6.15講義資料 2021.6.15講義資料 2021/09/14 学内専用