2024年度/3T13170001 (市大)

【集中講義】光デバイス <後期>

光エレクトロニクスに基づいて発光や受光、光伝送などを行うデバイスは、さまざなま情報通信機器に用いられ、情報化社会を支えている。本講義では、これらの半導体レーザやLED、フォトダイオード、光ファイバなどの光デバイスの基礎的な動作原理を理解し、さらにそれらを用いて構成される光ディスクメモリ装置や光通信システムの構造や原理について学ぶ。

担当教員氏名

宮崎 大介

科目ナンバリング

TNE203303 (市大)

授業管轄部署

工学部

授業形態

講義

開講キャンパス

遠隔用

開講区分

集中講義

配当年次

3年 (市大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

2単位 (市大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

・半導体レーザ、発光ダイオード、フォトダイオード、光ファイバ等の光デバイスについて、基本原理や特徴、特性、性能を理解して説明ができる。 ・光デバイスの応用システムとして、光ディスク装置や光通信システムの基礎的な構造や動作原理、特徴などを理解して説明ができる。

各授業回の説明

授業	授業内容
第1回	光素子の動作原理　光エレクトロニクスの基礎　レーザの特徴と動作原理
第2回	発光素子の動作原理　半導体レーザの光出力特性
第3回	発光素子の動作原理　分布帰還レーザ
第4回	発光素子の動作原理　発光ダイオード
第5回	受光素子の動作原理　フォトダイオードの構造と動作原理
第6回	受光素子の動作原理　感度と量子効率
第7回	受光素子の動作原理　応答速度と雑音特性
第8回	受光素子の動作原理　アバランシェフォトダイオード
第9回	光ディスク装置　光ディスク装置の構造と動作原理　偏光
第10回	光ディスク装置　レンズ集光特性
第11回	光ファイバ通信　光ファイバ通信の構成　伝搬モード
第12回	光ファイバ通信　波長分散
第13回	光ファイバ通信　光結合　光変調器
第14回	光ファイバ通信　多重化方式　光増幅器
第15回	光計測　距離・長さ計測　干渉計　速度計測　電気量

事前・事後学習の内容

授業の前に教科書の対応する範囲に目を通しておき，概要をつかみ疑問点を明確にしておくこと。 授業後は，指定された課題や教科書の演習問題を解いておくこと。

成績評価方法

到達目標の達成度について評価を行う。

試験70%，レポート30%の合計が60点以上。

履修上の注意

光エレクトロニクスを履修していることが望ましい。

教科書

教科書　樋口英世『例題で学ぶ光エレクトロニクス入門』(森北出版) 参考書　西原 浩, 裏 升吾『光エレクトロニクス入門』（コロナ社） 参考書　吉村武晃『光情報工学の基礎』コロナ社

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参考文献

資料を配布する。

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