| 科目コード | TE511 | ||||
| 科目名 | オプトエレクトロニクス | 単位数 | 2単位 | ||
| 対象学科 | 情報通信エレクトロニクス工学科 | 対象学年 | 5年 | 開講期間 | 通年 |
| 科目区分 | 専門応用科目 | 必修・選択 | 選択 | 履修/学修 | 学習 |
| 授業形式 | 講義 | 規定授業時数（単位時間） | 60 | ||
| 教員名（所属） | 小田川 裕之（情報通信エレクトロニクス工学科） | 教員室 | 1号棟3階 | ||
| 使用教科書 | 西原 浩、裏升 吾 共著、「新版 光エレクトロニクス入門」、コロナ社 | ||||
| 参考書 | |||||
| 科目の位置付けと 関連科目 | 光の取り扱いは電磁波と共通する部分が多いので、電磁波工学と関連する。また、信号伝送工学には含まれなかった光ファイバ通信についても本講義では解説する。 | ||||
| 科目の概要 | レーザーによるコヒーレント光を用いた光エレクトロニクスは、通信、計測、記録など幅広く応用されている。まず、その基本となる電磁波の波動的な取り扱いについて説明し、偏光、屈折、干渉とその応用である光変調について説明する。また、光エレクトロニクスの基礎となる、レーザ、フォトダイオード、光ファイバについて説明し、それらを用いた光通信、光メモリ、光計測について解説する。 | ||||
| 授業方針 | 光の波動としての取り扱い、及び、偏光とその応用については、時間をかけて説明する。また、光通信とその要素技術については、エレクトロニクスの観点だけではなく通信技術としての観点からも捕捉して説明する。 | ||||
授業項目 | 時数 | 達成目標（習得すべき内容） |
| ガイダンス | 本科目の内容、目標、および成績評価方法などの説明を受ける。 | |
| 光エレクトロニクスの概要 | 光エレクトロニクスの概要を理解する。自然光と偏光の違いについて説明できる。 | |
| 光の波動的取り扱いと光線光学的取り扱い | 光の伝搬定数について説明できる。偏光について説明できる。光波の反射の法則、屈折の法則、および回折について説明できる。ホイヘンスの原理について説明できる。光のコヒーレンスについて説明できる。 | |
| 光導波と光ファイバ | 光ファイバの構造・原理を説明できる。導波モードとカットオフについて理解する。シングルモードファイバ、グレーデッドインデックスファイバについて説明できる。 | |
| レーザと発光ダイオード | 気体レーザの及び半導体レーザの原理を説明できる。半導体レーザと発光ダイオードの違いを説明できる。 | |
| 光受動素子 | ブラッグ反射について説明できる。フォトダイオードの原理を説明できる。 | |
| 光制御素子 | 電気光学効果について説明できる。電気光学効果を用いた光変調器の原理について説明できる。 | |
| 光通信 | 光通信の特長について説明できる。波長の違いによる分散について説明できる。サンプリング、符号化、ASK、PSKについて説明できる。多重化について説明できる。FTTHの概要と構成を理解する。 | |
| 光メモリ | 光ディスクの仕組みを理解する。 | |
| 光計測 | マイケルソン干渉計について理解する。レーザードップラについて理解する。 | |
| その他のレーザ応用 | バーコードリーダやレーザープリンタなどの応用について理解する。 |
ルーブリック | |||
評価項目 | 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価方法及び 総合評価 | 四半期ごとに、小テスト・レポートを各回10点満点とし、中間・定期試験は小テスト・レポートと合計して100点満点となるように配分する。中間・定期の総和の平均によって成績評価を行い、総合平均点が60点以上を合格とする。 |
| 学習方法 | 講義をよく聞くこと。原理については、丸暗記ではなく自分の言葉で説明できるようになるまで時間をかけて学習すること。 |
| 学生への メッセージ | 光技術は様々な分野で用いられているが、いくつかの基本原理を理解すれば仕組みを把握できるものが多い。本講義ではそれらの基本を理解することに重点を置くので、光技術を学びたい人はぜひ受講することを薦める。 |
| 学修単位への対応 | 本科目は，90分の授業に対して放課後・家庭で90分程度の自学自習が求められる．適宜レポートを課す。 |
| 本校教育目標との対応 | JABEE学習教育目標との対応 | ||||