科目概要

対象年度 2004
教育課程名 昼間コース 主専門教育課程 学科別科目
授業科目名 レーザー・光応用工学
Subject Name Laser and Applied Optical Engineerin
単位数 2
必修・選択の別 選択
対象学科・学年 電気電子工学科3年
開講時期 後期
授業方法 講義
担当教官 宮永滋己(MIYANAGA, Shigeki)(電気電子工学科・電子システム工学講座)
教官室番号 Y-201
連絡先(Tel) 0143-46-5530
連絡先(E-Mail) miyanaga@mmm.muroran-it.ac.jp


シラバス

授業のねらい  近年様々な分野で、レーザーを用いたコヒーレント光学を基礎とする光技術・光情報処理技術が利用されている。本授業では、光エレクトロニクスで学習した事項を基礎に、光源としてのレーザーの基礎・発振原理およびレーザービームの性質とその応用などについて講義を通して修得する。
授業の目標 1.レーザー光の性質、特に自然光との違いを理解する。
2.レーザーの発振原理を定性的に理解する。
3.レーザービーム(ガウスビーム)伝搬の特徴を理解する。
4.レーザー光の特徴を活かした応用とその原理を理解する。
授業計画 第1週 レーザーとは−レーザー光の特徴
第2週 1)レーザーの基本構成−発振回路との対比 2)エネルギー準位
第3週〜4週 自然光・レーザー光の性質と光のコヒーレンス−自然放出と誘導放出
第5週 反転分布とポンピング−エネルギー準位とレート方程式
第6週 光の吸収と増幅
第7週 光共振器(ファブリ−ペロー共振器)の基礎
第8週〜9週 レーザー発振の原理−発振条件など
第10週〜11週 ガウスビームの伝搬特性とレーザーの応用
第12週〜15週 レーザーの応用

 なお以下の項目については、ある程度の基礎知識を前提として授業を進める。
1.数学(ベクトル解析・行列・微分方程式・複素関数・フーリエ変換など)
2.電磁気学(双極子・物質中の電磁場・マックスウェル方程式など)
3.量子力学(エネルギー準位など)
4.光学の基礎(電磁波としての性質)、光エレクトロニクス全般
教科書及び教材  特に指定しない
参考書 1.J. Wilson & J. F. B. Hawkes著(清水忠雄監訳)「レーザ入門−基礎から応用まで」(森北出版)
2.A. Yariv著(多田邦雄・神谷武志訳)「光エレクトロニクスの基礎」(丸善)
3.D. C. O'shea, W. R. Callen and W. T. Rhodes著(望月仁・姫野俊一・浜本佳彦訳)「レーザの基礎と応用」(丸善)
4.大津元一著「入門レーザー」(裳華房)
成績評価方法  試験の結果により評価する。なお、再試験は絶対行わない。
履修条件等  光エレクトロニクスを履修していることが望ましい。
教官からのメッセージ
その他