光量子エレクトロニクス特論（Advanced Quantum Electronics）[2212]

＜授業のねらい及び具体的な到達目標＞

光量子エレクトロニクス特論では、光デバイスの動作原理の主役である「光と電子の相互作用」を量子力学的に表すことにより、光デバイスの動作について理論的に考える。さらに、半導体レーザなどの実際のデバイス動作の理解へと発展させていく。

＜授業計画及び準備学習＞

1) 光と電子の相互作用：分極を含む電磁界の波動方程式
2) 光増幅の量子論
3) 密度行列による分極の表現
4) 密度行列の運動方程式
5) 2準位系近似による物質の分極と光増幅
6) レート方程式：電子遷移と誘導放出，自然放出係数
7) 多準位系物質の分極
8) 半導体レーザの構造
9) 半導体レーザの動作特性：発振閾値と光出力，量子効率
10) 半導体光デバイスの直接変調，変調歪み，緩和振動，共振状周波数
11) 半導体光デバイスの量子効果：量子箱，量子細線，量子ドット
12) 量子井戸構造デバイス：バンド構造，ミニバンド
13) 半導体光デバイスの応用

＜成績評価方法及び水準＞

レポートおよび授業中に与える課題により評価する。

＜教科書＞

なし

＜参考書＞

原書6版 光エレクトロニクス 展開編　ヤリーヴ―イェー著
半導体デバイスの基礎　B.L. アンダーソン、R.L. アンダーソン著
電子デバイスの基礎と応用 長谷川文夫、本田徹著

＜オフィスアワー＞

e-mail(ct13354[at]ns.kogakuin.ac.jp)でアポイントメントをとること。