量子エレクトロニクス
Quantum Electronics
教授・酒井 士郎
2単位
目的
量子エレクトロニクス現象の一部を講義し，その応用として，光通信に使われるデバイスとシステムの原理を理解させる
概要
「半導体工学」，「電子デバイス工学」などの科目を基として，反転分布と光増幅，半導体レーザ，光導波，光ファイバー，光検出器，光集積回路などについて講義を行い，それらを組み合わせた光通信システムの原理を解説する．
キーワード
光ファイバー，半導体レーザー，光検出器，光通信
関連科目
注意
レポートを随時提出させる．レポートも採点の対象となる．
目標
| 1. | 半導体レーザ·光検出器の構造と原理を理解している． |
| 2. | 3層光導波路の導波特性を，v-bカーブを用いて解析できる． |
| 3. | 光ファイバーの基本特性を理解している． |
計画
| 1. | 誘電体界面における透過と反射1(波動の数式化とMaxwell の式) |
| 2. | 誘電体界面における透過と反射2(スネルの公式とフレネルの式) |
| 3. | 誘電体界面における透過と反射3(全反射とグースヘンシェンシフト) |
| 4. | 3層光導波路とv-bカーブ |
| 5. | 3層光導波路とv-bカーブの演習 |
| 6. | リッジ導波路 |
| 7. | 光ファイバーの原理 |
| 8. | 光ファイバーの製法·減衰特性とモード |
| 9. | 光ファイバーの伝送帯域 |
| 10. | 反転分布と光増幅，半導体におけるキャリヤ注入と光吸収 |
| 11. | 半導体における光増幅と半導体レーザ |
| 12. | 半導体レーザの構造と特性 |
| 13. | 光検出器の原理と構造，その特性 |
| 14. | 光通信システム |
| 15. | 光通信システムと光集積回路 |
| 16. | 試験 |
評価
講義に対する理解力の評価は,講義への参加状況，レポートの提出状況と内容と最終試験の成績を総合して行う．平常点と定期試験の比率は40:60とする.備考:1．講義が終わるごとに演習問題やレポートを課す． これらにより，各授業項目の達成度を評価する．詳細は下記参照． 2．成績評価に対する平常点と試験の比率は40:60とする. 平常点には講義への参加状況，レポートの提出状況と内容を含む． 3．授業を受ける際には，2時間の授業時間毎に2時間の予習と2時間の復習をしたうえで授業を受けることが，授業の理解と単位取得のために必要である． 4．他の授業計画(項目)を含めて授業目的の達成度は最終試験により評価する．
対象学生
開講コース学生のみ履修可能
教科書
「光ファイバ通信入門」，末松，伊賀著，(オーム社)ISBN4-274-03266-3 c3055 P3710E及びプリント．
参考資料
Topics in Applied Physics Vol. 7, "Integrated Optics", Edit. by T. Tamir (Springer-Verlag, Berlin, 1979) ISBN: 3-540-09673-6, 0-387-09673-6.