光エレクトロニクス（Photonics）[1A11]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

オプトエレクトロニクスとも呼ばれ，二つの電子である，光子と電子の双方を取り扱う学問。光固有の理論体系と光一電子間の相互作用に関する理論体系を主に議論する。

＜授業計画＞

1. 光エレクトロニクスの概要；関連する分野，技術状況，光通信，光関連デバイス
2. 光の導波の基礎；幾何光学(伝搬定数，スネルの法則，開口数，全反射，伝搬モード等)
3. 光導波の基礎；波動光学(マクスウェルの方程式，
4. 誘波路の伝搬特性，分散特性，群速度，位相速度
5. 誘電体光導波路の解析；等価折率，規格化周波数
6. 複素分極率と分散；古典的運動方程式，クラマース・クローニッヒの関係式
7. 量子力学の基礎；密度行列の導入，期待値
8. 光と電子の相互作用量子論；光の吸収と放出，分極を含む時の波動方程式の導出
9. レート方程式；速度方程式，しきい値利得，利得飽和現象
10. レート方程式；定常解，過渡応答特性，直接変調，変調歪解析
11. レーザ発振条件；発振波長と発振利得，位相条件，利得条件，実効屈折率
12. 半導液体レーザの構造と動作特性；諸特性，量子効率，発振しきい値
13. 光制御と雑音；ファンデルボール方程式，注入同期，光増幅，モードホッピング

＜成績評価方法及び水準＞

期末試験の得点が60点以上が単位を修得できる。Ａ、Ｂ、Ｃの各評価は学生便覧に記した基準により判定する。絶対評価法を取るので、全員がＡを取ることもできるが、逆に全員が単位未修得となる可能性もある。出席点は加味しない。

＜教科書＞

「光ファイバ通信入門」末松安晴著(オーム社)

＜参考書＞

「半導体レーザと光集積回路」末松安晴著(オーム社)

＜オフィスアワー＞

毎週火曜日　５時間目
八王子校舎・５号館　５-８０４号室（内線：３４４３）

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