到達目標
１．レーザー光の発振原理を説明できる。
２．レーザー発振器の構成要領を説明できる。
３．光導波路の原理を説明できる。
４．光制御素子の動作原理と応用を説明できる。
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 |
| レーザー光について説明でき、演習問題を解くことができる | レーザー光について正確に説明でき、演習問題を正確に解くことができる | レーザー光についてほぼ説明でき、演習問題をほぼ解くことができる | レーザー光についての説明や、演習問題を解くことができない。 |
| 光導波路について説明ができ、演習問題を解くことができる。 | 光導波路について正確に説明でき、演習問題を正確に解くことができる | 光導波路についてほぼ説明でき、演習問題をほぼ解くことができる | 光導波路についての説明や、演習問題を解くことができない。 |
| レーザー発振器について説明ができ、演習問題を解くことができる。 | レーザー発振器について正確に説明でき、演習問題を正確に解くことができる | レーザー発振器についてほぼ説明でき、演習問題をほぼ解くことができる | レーザー発振器についての説明や、演習問題を解くことができない。 |
| 光制御素子の原理と応用が説明できる。 | 光制御素子の原理と応用が正確に説明できる。 | 光制御素子の原理と応用がほぼ説明できる。 | 光制御素子の原理と応用がほぼ説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 ④
説明
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JABEE (A)
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教育方法等
概要:
レーザーの発振原理にもとづく発振器の構成要領、出力ビームの特徴を解説する。また、光を閉じ込める原理、ならびにその応用としての光導波路、フォトニクス結晶の展開を紹介する。さらに、光強度変調、波長変換、偏光などができる光制御素子について概説する。
授業の進め方・方法:
下記2項目の加重平均によって評価する。
１．定期試験成績の評価点（８０％）、 ２．課題の内容（２０％）
ただし、問題や課題の解答内容は60％以上の評価のものの平均値を評価に加味する。
注意点:
参考書 藤岡・小原・齋藤 「光・量子エレクトロニクス」 コロナ社 (1991)
藤岡顕也 「オプトロニクス入門 改訂２版」 オーム社 (1991)
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 |
輻射場の基礎(1)：マクスウェル電磁方程式 |
レーザの波動性を理解する
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| 2週 |
輻射場の基礎(2)：エネルギーフロー、モード |
レーザの粒子性を理解する
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| 3週 |
レーザの発振条件 |
利得と損失の関係を正しく理解する
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| 4週 |
レーザ発振器の構成要領 |
発振器構成の３要素を理解する
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| 5週 |
レーザの特徴と種類 |
出力、CW/パルス、コヒーレンス、波長を理解する
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| 6週 |
光の反射と屈折 |
スネルの法則を理解する
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| 7週 |
光の回折と干渉 |
光波としての回折と干渉を理解する
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| 8週 |
光導波路の基礎 |
光の閉じ込め原理を理解する
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| 4thQ |
| 9週 |
TE/TMモード |
TE/TMモードを理解する
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| 10週 |
モードチャート |
構造設計により発生モードが変わることを理解する
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| 11週 |
フォトニックバンド |
光の領域特有のフォトニックバンドを理解する
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| 12週 |
フォトニクス結晶 |
光を自由自在に操れるフォトニクス結晶を知る
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| 13週 |
光受動素子：偏光素子、波長フィルタ、光検出器 |
光特有の受動素子を知る
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| 14週 |
光変調(1)：光強度変調、波長変換 |
光強度変調、波長変換の方法を理解する
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| 15週 |
光変調(2)：パルス圧縮 |
レーザ光の短パルス化の方法を理解する
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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 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |