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授業情報／Course information

科目一覧へ戻る 2021/09/22 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 先端光デバイス論
科目名（英文）
／Course
時間割コード
／Registration Code		 81A11501
学部（研究科）
／Faculty		 情報系工学研究科 博士後期課程
学科（専攻）
／Department		 システム工学専攻
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○福嶋　丈浩
オフィスアワー
／Office Hour		 福嶋　丈浩(月曜日 ５限 2319室　※在室中であれば他の時間帯でも対応可)
開講年度
／Year of the Course		 2021年度
開講期間
／Term		 後期
対象学生
／Eligible Students		 1年,2年,3年
単位数
／Credits		 2.0
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2021/02/24
使用言語
／Language of Instruction		 日本語
オムニバス
／Omnibus		 該当なし
授業概略と目的
／Cource Description and Objectives		 光通信システムや光情報処理機器の光源として重要な役割を果たす半導体レーザおよび関連光デバイスの高機能化?高性能化の手法を講述する。具体的には、横モード制御技術やビームアスペクト比の改善など半導体レーザの出力ビーム特性を向上させる手法を述べる。また、半導体レーザの高出力化の手法について、信頼性評価技術を含めて講述する。さらに、光合分波器の多機能化の手法や光非線形効果の光デバイスへの応用について講述する。
履修に必要な知識?能力?キーワード
／Prerequisites and Keywords		 学部の「波動工学」、「光エレクトロニクス」、博士前期課程の「光デバイス工学」を履修していることが望ましい。
半導体レーザ、光エレクトロニクス、光ファイバ通信、レーザディスプレイ
履修上の注意
／Notes
教科書
／Textbook(s)		 教科書は使用しないが、毎回、資料を配布する。
参考文献等
／References		 図書館に光の応用技術に関する書籍が多数ある。半導体レーザ、光エレクトロニクス、光ファイバ通信、レーザディスプレイ、フォトニック結晶、メタマテリアルなどのキーワードで所蔵検索を行うと関連する書籍が多数見つかる。これらの書籍を参照することで、関連分野の歴史や背景、技術動向や課題などを学ぶことができる。
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 Optics Expressは、米国光学会が出版する有名なオンラインオープンアクセスジャーナルであり、インターネットを介して誰でも無料で論文が閲覧できます。内容を理解するには専門的な知識が必要ですが、光学分野の最新の研究に触れることができるので、是非アクセスしてみてください。
https://www.osapublishing.org/oe/home.cfm
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License
備考
／Notes
授業計画詳細情報
No. 単元（授業回数）
／Unit (Lesson Number)		 単元タイトルと概要
／Unit Title and Unit Description		 時間外学習
／Preparation and Review		 配付資料
／Handouts
1 1 [高度情報化社会を支える光デバイス]
情報の記録と伝達の歴史を振り返るとともに、今日の高度情報化社会において光デバイスが果たす役割について学ぶ。		 資料を配布する。
2 2 [半導体レーザの構造と基本的な特性]
半導体レーザの構造と基本的な特性について学ぶ。		 資料を配布する。
3 3 [半導体レーザにおける光の導波]
誘電体三層スラブ導波路における光の導波について学ぶ。		 資料を配布する。
4 4 [半導体レーザの近視野像と遠視野像]
半導体レーザの近視野像と遠視野像の測定方法ならびに計算方法について学ぶ。		 資料を配布する。
5 5 [半導体レーザの横モード制御技術]
安定な基本横モード発振が得られる半導体レーザの構造について学ぶ。		 資料を配布する。
6 6 [半導体レーザの非点隔差とビームアスペクト比]
半導体レーザを光ディスク装置等へ応用する際に重要となる非点隔差やビームアスペクト比について学ぶ。		 資料を配布する。
7 7 [半導体レーザの信頼性評価技術]
半導体レーザの特性が劣化するメカニズムやその評価技術について学ぶ。		 資料を配布する。
8 8 [半導体レーザの高出力化]
半導体レーザの出力を高める方法について学ぶ。		 資料を配布する。
9 9 [光ディスク用半導体レーザと光通信用半導体レーザ]
光ディスク用半導体レーザと光通信用半導体レーザの開発の歴史について学ぶ。		 資料を配布する。
10 10 [ディスプレイ用レーザ]
レーザディスプレイ用の光源として開発が進められている赤色半導体レーザ、緑色半導体レーザ、青色半導体レーザの研究開発動向について学ぶ。		 資料を配布する。
11 11 [微小共振器レーザ]
半導体レーザの高性能化や多機能化を目指した研究の一例として、微小共振器レーザの研究を紹介する。		 資料を配布する。
12 12 [屈折率分布型レンズを用いた光結合系]
屈折率分布型レンズを用いた光ファイバ同士の結合系や光源（半導体レーザ）と光ファイバの結合系について学ぶ。		 資料を配布する。
13 13 [屈折率分布型レンズを用いた光合分波デバイス]
屈折率分布型レンズを用いた光合分波デバイスについて学ぶ。		 資料を配布する。
14 14 [光合分波デバイスの高性能化?高機能化]
アレイ導波路回折格子（AWG）を用いた光合分波デバイスについて学ぶ。		 資料を配布する。
15 15 [光非線形効果を用いた光デバイス]
光非線形効果を利用した高速光スイッチや波長変換素子の研究を紹介する。		 資料を配布する。
レポートの問題を配布する。
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
No. 到達目標
／Learning Goal		 知識?理解
／Knowledge & Undestanding		 技能?表現
／Skills & Expressions		 思考?判断
／Thoughts & Decisions		 伝達?コミュニケーション
／Communication		 協働
／Cooperative Attitude
1 高度情報化社会における光デバイスの役割を説明できる。 ○
2 半導体レーザおよび関連光デバイスの要素技術について説明できる。 ○ ○ ○
3 半導体レーザおよび関連光デバイスの研究開発課題を説明できる。 ○ ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 レポート（１通）／Report 学習態度／Learning attitude
1 高度情報化社会における光デバイスの役割を説明できる。 ○ ○
2 半導体レーザおよび関連光デバイスの要素技術について説明できる。 ○ ○
3 半導体レーザおよび関連光デバイスの研究開発課題を説明できる。 ○ ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 80 20

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