光エレクトロニクス

科目基礎情報

学校	茨城工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	光エレクトロニクス
科目番号	0245	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位II: 2
開設学科	電子情報工学科(2016年度以前入学生)	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	後期:2
教科書/教材	西原　浩、裏　升吾「新版　光エレクトロニクス入門」コロナ社
担当教員	弥生 宗男

到達目標

(1) 光波の性質と特徴を理解し説明できる。
(2) レーザの原理とその特徴を理解し説明できる。
(3) 光ファイバの構造と特性を理解し説明できる。
(4) 光通信システムの概要について理解する。

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
1 光波の性質	光波の性質を理解しその特徴を説明できる。	光波の性質を理解する。	光波の性質を理解できない。
2 レーザの原理	レーザの原理を理解しその特徴を説明できる。	レーザの原理を理解する。	レーザの原理を理解できない。
3 光ファイバ	光ファイバの構造と特性を理解しその特徴を説明できる。	光ファイバの構造と特性を理解する。	光ファイバの構造と特性を理解できない。
4 光通信システム	光通信システムの概要を理解しその特徴を説明できる。	光通信システムの基本構成をを理解する。	光通信システムを理解できない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (A)(イ)

学習・教育到達度目標 (B)(ロ)

教育方法等

概要:

近年光エレクトロニクスの進歩は目覚しく、通信、計測等の工学の分野だけでなく医療や農業等多くの産業のキーテクノロジーとして不可欠なものになってきている。本講義は光エレクトロニクスの基礎となる光波の性質を理解し、光通信システムの基礎技術を学ぶ。

授業の進め方・方法:

講義中心に授業を進める。

注意点:

講義ノートの内容を見直し、講義に関係する例題・演習問題を解いておくこと。また講義で示した次回予定の部分を予習しておくこと。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	光エレクトロニクスの概要	光エレクトロニクスの誕生とその特徴を理解する。
		2週	光の基本的特性	屈折率、光路長、全反射、開口数など光の基本特性を理解する。
		3週	電磁界の境界条件と反射・屈折(1)	マクスウェルの方程式と波動方程式に電磁界の境界条件を適用し、反射・屈折を理解する。
		4週	電磁界の境界条件と反射・屈折(2)	偏光により反射・屈折が異なることを理解する。
		5週	干渉・回折	光波の干渉と回折について理解する。
		6週	異方性媒体と光制御素子	異方性媒体の複屈折について理解し、光制御素子の原理を理解する。
		7週	(中間試験)
		8週	光導波路	光導波の原理を理解し、代表的な導波路構造の特徴を学ぶ。
	4thQ
		9週	光ファイバ	光ファイバの構造とその特徴および製造方法を理解する。
		10週	レーザの原理	レーザーの発振原理とその特徴を理解する。
		11週	気体・固体レーザ	気体レーザおよび固体レーザの動作原理と特徴を理解する。
		12週	半導体レーザ	半導体レーザの構造および原理とその特徴を理解する。
		13週	受光素子	受光素子の原理、特に半導体受光素子の特徴について理解する。
		14週	光通信システム	半導体レーザおよび受光素子と光ファイバによる光通信システムの概要について理解する。
		15週	(期末試験)
		16週	総復習

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	合計
総合評価割合	100	0	0	0	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0
専門的能力	100	0	0	0	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0