到達目標
1. レーザの原理,ガスレーザ,固体レーザ,半導体レーザ,そしてレーザ光を操る技術などのレーザ工学技術に関する基礎知識について理解する。
2. レーザ光の伝送特性を測定することができる。
ルーブリック
| 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 |
レーザ工学技術の基礎知識 | レーザの原理,各種レーザの基礎的な知識について,正しく説明できる。 | レーザの原理,各種レーザ光に関する基礎的知識について,資料を示して説明できる。 | レーザの原理,各種レーザ光に関する基礎知識について,補助資料があっても説明できない。 |
レーザ装置を用いた実技 | レーザ装置を,正しく,安全な手順で操作し,レーザ光の伝送特性を測定し,得られたデータを正しくまとめて,報告書を作成することができる。 | レーザ装置を,資料を見ながら,安全な手順で操作し,レーザ光の伝送特性を測定し,得られたデータをまとめて,報告書を作成することができる。 | レーザ装置を,補助を得ても,安全な手順で操作することができない。レーザ光の伝送特性を測定し,得られたデータについて,補助資料をもちいても,まとめて報告書を作成することができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
レーザ工学では,レーザの原理について学び,ガスレーザや固体レーザ,そして半導体レーザについての基礎知識を学習する。さらに通信や工業加工,医療等におけるレーザの応用技術についても学習する。
授業の進め方・方法:
授業の進め方は,適時,参考資料を配布して行うこととする。授業内容は,レーザの基礎知識, レーザビームの品質, レーザの原理, ガスレーザ, 固体レーザ, 半導体レーザ, レーザ光を操る技術の基礎である。方法は,授業内容についてまとめた参考資料の配布,それを基に授業を行う。
注意点:
光は電磁波ということについては,5学年の「 光通信システム」で学習する内容と密接な関連がある。光と原子,光の増幅とレーザ発振,レーザ共振器,LEDとレーザ,そしてレーザ光を操る技術を理解するための数学的及び物理的知識は必須であり,十分留意すること。自学自習として、次回の授業内容の予習と達成目標の内容を確認しておくこと。また,復習を重視して学習すること。授業ノートの内容と課題内容について理解に努めること。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
レーザの基礎知識(1) |
レーザの歴史,光と原子,ルビーレーザ,ヘリウムネオンレーザ,レーザビームの性質について理解する。
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2週 |
レーザの基礎知識(2) |
ビーム径,開き角,スポット径,焦点深度について理解する。
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3週 |
レーザビームの品質 |
レーザビームの品質,レンズの集光特性について理解する。
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4週 |
レーザの原理(1) |
光の増幅とレーザ発振を理解する。
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5週 |
レーザの原理(2) |
レーザ共振器について理解する。
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6週 |
レーザの原理(3) |
連続発振とパルス発振について理解する。
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7週 |
後期中間試験 |
後期中間試験
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8週 |
ガスレーザ(1) |
ガスレーザの基本,原子ガスレーザ,炭酸ガスレーザについて理解する。
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4thQ |
9週 |
ガスレーザ(2) |
エキシマレーザ,その他のガスレーザについて理解する。
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10週 |
固体レーザ(1) |
固体レーザ材料,光ポンピング,ルビーレーザ,ネオジウムレーザについて理解する。
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11週 |
固体レーザ(2) |
波長可変レーザ,ファイバレーザについて理解する。
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12週 |
半導体レーザ(1) |
半導体からの発光,LEDとレーザについて理解する。
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13週 |
半導体レーザ(2) |
各種半導体レーザについて理解する。
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14週 |
レーザ光を操る技術の基礎 |
レーザ光を操る技術の基礎,非線形光学効果について理解する。
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15週 |
後期期末試験答案の返却および解説 |
試験答案の返却、問題の解説をする。
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16週 |
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 計測 | 精度と誤差を理解し、有効数字・誤差の伝搬を考慮した計測値の処理が行える。 | 2 | |
SI単位系における基本単位と組立単位について説明できる。 | 2 | |
評価割合
| 試験 | 提出物 | 実技 | 合計 |
総合評価割合 | 30 | 50 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 10 | 0 | 0 | 10 |
専門的能力 | 20 | 50 | 20 | 90 |