シラバス
※学期中に内容が変更になることがあります。

2020年度


11620159 

△光通信工学
Optical Communications Engineering
2単位/Unit  秋学期/Fall  京田辺/Kyotanabe  講義/Lecture

  大谷　直毅

＜概要/Course Content Summary＞

近未来の高度情報化社会，ユビキタス社会においては高速・大容量通信に適した光通信技術がネットワークの中枢から末端に至るまで普及することが予想され，そのため光通信技術の研究開発は急速に進んでいる。本講義では，急激な技術革新に対応するために必要な基礎的事柄について理解を深めてもらうために，光通信技術に必要不可欠なレーザ光の性質や光ファイバ中の伝搬特性について述べる。また光通信網を構成する半導体レーザ，光変調器，光増幅器，受光器などの光素子の特徴，そして光通信方式について述べる。それに加えて，光分野の最新研究動向についても随時紹介する。　
企業および国立研究所での半導体光電子デバイス研究の経験を有する教員が，光通信システムの概要と光波伝搬現象（モードと分散など），およびシステムを構成する各種光デバイス（半導体レーザ，受光器，光変調器，光増幅器など）について概説する。

＜到達目標/Goals,Aims＞

光の基本的性質を理解し，光通信ネットワークにおける光伝送の特性と各種光デバイス（半導体レーザ，光増幅器など）の動作原理が理解できることを目標とする

＜授業計画/Schedule＞

（実施回/
Week） 		（内容/
Contents） 		（授業時間外の学習/
Assignments）
（実施回/ Week） 1  （内容/ Contents） 光通信の概論，および光と色の基本的な話  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習 
（実施回/ Week） 2  （内容/ Contents） 光の反射・透過：スネルの法則，全反射条件  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習 
（実施回/ Week） 3  （内容/ Contents） 光共振器：固有モード，Q値  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習 
（実施回/ Week） 4  （内容/ Contents） 光導波路の基礎：導波モード，カットオフ  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習 
（実施回/ Week） 5  （内容/ Contents） 光ファイバの基礎：分散特性，損失，伝送容量  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習 
（実施回/ Week） 6  （内容/ Contents） 光通信システムの概要：多重伝送方式など  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習／中間レポート1 
（実施回/ Week） 7  （内容/ Contents） 半導体レーザの基礎1：光子の概念，自然放出と誘導放出，反転分布  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習 
（実施回/ Week） 8  （内容/ Contents） 半導体レーザの基礎2：導波路構造，ダブルヘテロ構造  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習 
（実施回/ Week） 9  （内容/ Contents） 半導体レーザの基礎3：量子井戸構造，しきい値，量子効率  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習 
（実施回/ Week） 10  （内容/ Contents） 光変調器：吸収係数変化型，屈折率変化型  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習／中間レポート2 
（実施回/ Week） 11  （内容/ Contents） 光増幅器：半導体レーザ増幅器，光ファイバ増幅器，ASE  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習 
（実施回/ Week） 12  （内容/ Contents） 受光素子1：基本動作原理，太陽電池  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習 
（実施回/ Week） 13  （内容/ Contents） 受光素子2：pinフォトダイオード，APD  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習 
（実施回/ Week） 14  （内容/ Contents） 光応用計測：光ファイバジャイロ，レーザライダー等  （授業時間外の学習/ Assignments） 予習復習 
（実施回/ Week） 15  （内容/ Contents） DFBレーザ，面発光レーザ等  （授業時間外の学習/ Assignments） 復習／中間レポート3／期末レポートの準備 

＜成績評価基準/Evaluation Criteria＞

中間レポート  60%  講義内容の理解度 
期末レポート  40%  講義で述べた基礎知識を前提としますが。断片的な知識ではなく総合的な構成力および柔軟な独自の発想に基づき将来展望を述べてもらいます。 

中間レポートは3回実施し，講義内容の理解度を評価します。期末レポートは学生各自が考える「近未来の光通信システム」です。これは独創的な提案が高く評価されます。文献の丸写しでは０点となります

 

＜成績評価結果/Results of assessment＞   成績評価の見方について/Notes for assessment

    

登録者数

成績評価（%)

評点
平均値

備考
A B C D F 他
88 12.5 30.7 21.6 19.3 15.9 0.0 2.0

＜テキスト/Textbook＞

  とくにテキストは指定しませんが，毎回資料を配布します。 

 

＜参考文献/Reference Book＞

平田　照二  『わかる半導体レーザの基礎と応用』(CQ出版社、2001)安価で解説丁寧。レーザの学習におすすめです。 
 

末松　安晴  『半導体レーザと光集積回路』(オーム社、1984)
 

池上，他  『半導体フォトニクス工学』(コロナ社、1995)とくに受光素子の解説が詳しい 
 

多田，神谷  『ヤリーフ光エレクトロニクス基礎編』(丸善、2010)
 

北山研一  『光通信工学』(オーム社、2012)ISBN:978-4-274-21306-9 
 

＜備考/Remarks＞

教科書は指定しませんが，ほぼ毎回プリントを配布します 
 
お問合せは同志社大学 各学部・研究科事務室まで
 
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