【量子エレクトロニクス】 [物理学科 3群 A選択 科目(配当年次: 第3学年 ) ]
[化学科 3群 B選択 科目(配当年次: 第3学年 ) ]
 
単  位:2単位 単位認定者: 吉國裕三
授業期間: 前期  15コマ 科目分担者:
授業形態: 講義  週1コマ
 
教育目標

光の波としての性質及び粒子としての性質を理解する。光の様々な性質、反射、屈折、吸収、放出などを電磁気学・量子力学で理解できるようにする。

教育内容

マックスウェルの方程式から出発し、光を電磁波として理解する。光の様々な性質、反射、屈折、吸収、放出などが電磁気学・量子力学からどのように導出されるかを学ぶ。

教育方法

パワーポイントを用いて講義を行う。また、必要に応じて演習・小テスト等を実施する。

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回 〜2回

量子エレクトロニクスの基礎

吉國 裕三

量子エレクトロニクスの基礎 光を用いた情報の伝達・処理について概説する。

3回 〜4回

光の伝播

吉國 裕三

マックスウェル方程式から出発して光の電磁波としての取扱いを学ぶ。

5回 〜7回

光の反射・屈折

吉國 裕三

マックスウェル方程式から反射・屈折などの光の性質を導出する方法を学ぶ。

8回 〜9回

光導波路・光共振器

吉國 裕三

光の電磁波としての特性を基に、レーザの動作に不可欠な光導波路・光共振器などについて学習する。

10回 〜12回

光の吸収・増幅

吉國 裕三

古典力学および基礎的な量子力学を基にして光と物質の相互作用について学習する。

12回 〜13回

レーザの原理

吉國 裕三

光の増幅現象・光共振器について学び、レーザ発振の原理を学習する。

14回

量子エレクトロニクスの応用

吉國 裕三

レーザ、光増幅器、光導波路、光共振器等を応用した情報処理・光計測技術について学習する。

15回

まとめ

吉國 裕三

全体の確認と復習

 
到達目標

光を用いて情報の伝達・処理等の様々な機能を実現する方法について学ぶ。マックスウェル方程式を用いて反射・屈折等の光の性質を電磁波の伝播問題として取扱い、光導波路・光共振器等のフォトニックスで重要な概念について学ぶ。原子・分子と電磁波の相互作用について基礎的な量子力学を基にして学習し、光の増幅現象やレーザ発振の原理を理解する。

評価基準

レポート・定期試験などを総合的に評価する。

準備学習
(予習・復習)

授業のホームページに掲載した資料を事前にチェックする。

 
  (書  名) (著者名) (出版社名) (定価)
教科書 光波工学 栖原敏明 コロナ社 3,200円
参考書 光ファイバ通信技術テキスト 三富修 日本理工出版 3,000円