2023年 理工学部 シラバス - 電気工学科
設置情報
| 科目名 | オプトロニクス | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電気工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 篠田・山口 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜1 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | I51M |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 電気エネルギーによる光の発生技術からレーザを中心とする光応用技術まで各分野の基礎を修得し，レーザの発振原理，特徴，種類，応用を説明することができる。 光とエレクトロニクスの関連性の講義および課題を通して，論理的かつ批判的な思考を学び，新しいことに果敢に挑戦する能力を身に付ける。 本授業科目はDP3・5及びCP3・5に該当しています。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 |
| 履修条件 | 電磁波の基礎を受講していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 【事前学習】レーザが身のまわりで使われている事例を挙げ，レーザ開発の歴史を調査する。(120分） 【講義内容】講義概要：光と電気工学の関わり ，光エレクトロニクスの展開 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
|---|---|
| 第2回 | 【事前学習】教科書1ページから17ページを読み，レーザ光の特徴の内容の理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。(120分） 【講義内容】レーザ光の特徴：自然光とレーザ光，単色性，指向性，平面波 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第3回 | 【事前学習】教科書17ページから21ページを読み，波動光学の内容の理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。(120分） 【講義内容】波動光学：偏光，光波のエネルギー 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第4回 | 【事前学習】教科書30ページから37ページを読み，干渉とコヒーレンスの内容を理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと(120分） 【講義内容】干渉とコヒーレンス：2光波による干渉縞，コヒーレンス（時間的，空間的） 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第5回 | 【事前学習】教科書68ページから74ページを読み，光波と電子の相互作用の理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。(120分） 【講義内容】光波と電子の相互作用：自然放出，誘導吸収，誘導放出，光増幅利得 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第6回 | 【事前学習】教科書74ページから78ページを読み，レーザの発振原理の内容の理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。(120分） 【講義内容】レーザの発振原理：光共振器と光子寿命，発振条件 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第7回 | 【事前学習】教科書79ページから85ページを読み，レーザの内容の理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと(120分） 【講義内容】レーザ：レーザの種類，気体レーザ（He-Ne）の発振原理 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第8回 | 【事前学習】教科書85ページから87ページを読み，各種レーザの内容の理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。(120分） 【講義内容】各種レーザ：気体レーザ（CO2，エキシマ），固体レーザ（ルビー，YAG，チタンサファイア），半導体レーザの構造 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第9回 | 【事前学習】教科書88ページから94ページを読み，半導体レーザの内容の理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。(120分） 【講義内容】半導体レーザ：半導体レーザの構造、ダブルヘテロ接合型半導体レーザの原理 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第10回 | 【事前学習】教科書94ページから96ページを読み，半導体レーザの内容の理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。(120分） 【講義内容】半導体レーザ：光子の寿命時間とレート方程式 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第11回 | 【事前学習】教科書96ページから101ページを読み，半導体レーザの内容の理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。(120分） 【講義内容】半導体レーザ：発振しきい値，光パワーと効率，発振スペクトル 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第12回 | 【事前学習】教科書102ページから107ページを読み，半導体レーザの展開の内容の理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。(120分） 【講義内容】半導体レーザの展開：動作特性，赤色・青色・緑色半導体レーザ，面発光レーザ，LED 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第13回 | 【事前学習】教科書159ページから169ページを読み，光メモリの内容の理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。(120分） 【講義内容】光メモリ：光ディスクの構造と特徴，ピックアップ光学系の構造と特徴 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第14回 | 【事前学習】インコヒーレント光について調査し，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。(120分） 【講義内容】インコヒーレント光：熱放射，ルミネセンス（ホトルミネセンス，エレクトロルミネセンス） 【事後学習】講義中の課題を自分で解き，説明できるようにする。(120分) |
| 第15回 | 【事前学習】これまでの講義内容を復習すること(180分） 【講義内容】平常試験及びその解説 【事後学習】平常試験の内容を確認をする(60分） |
その他
| 教科書 |
西原浩，裏升吾 『新版 光エレクトロニクス入門』 コロナ社
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
平常試験：６０％，課題の評価・小テスト：４０％ |
| 質問への対応 | 授業中に理解できないところがあった場合、授業中あるいは授業終了後に質問してください。 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎 タワー・スコラ S1507 shinoda.yukitaka(at)nihon-u.ac.jp, yamaguchi.tatsuya(at)nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
水曜 駿河台 12:10 ～ 13:10
木曜 駿河台 12:10 ～ 13:10
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| 学生への メッセージ |