授業情報／Course information

開講学期／Course Start 2024年度／Academic Year 　 後期／Second
開講曜限／Class period 月/Mon　1 , 月/Mon　2 , 水/Wed　1 , 水/Wed　2
授業区分／Regular or Intensive 週間授業
対象学科／Department
対象学年／Year 1年 , 2年
授業科目区分／Category 博士前期課程　大学院自専攻科目
必修・選択／Mandatory or Elective 選択
授業方法／Lecture or Seminar 講義科目
授業科目名／Course Title 光エレクトロニクス特論／Advanced Optoelectronics
単位数／Number of Credits 2
担当教員名／Lecturer 加野　裕 (創造工学科電気電子工学コース)
時間割コード／Registration Code MS314
連絡先／Contact 加野　裕(e-mail: h-kano@muroran-it.ac.jp)
オフィスアワー／Office hours 加野　裕(電気電子工学コースホームページを参照して下さい．)
実務経験／Work experience
更新日／Date of renewal 2024/08/02
授業のねらい
／Learning Objectives		 Developments of various opto-electronic devices stimulated the invention of novel optical systems and innovation of existing optical systems.  In this lecture, students will first learn typical opto-electronic devices, such as light sources, photo detectors, and active optical devices as components of optical systems.  Further, students will learn advanced techniques to obtain properties of optical waves by using computational processing.  Lastly, students will learn the functional principles of major advanced optical systems.

近年，さまざまな光エレクトロニクスデバイスが開発され，新奇な光システムの発明や，既存の光システムの革新が進んでいる．本講義では,光システムの構成要素となる光源，光検出器，光能動素子，およびこれらの要素とデジタル処理の組み合わせによって実現される光波計測技術を学習する．さらに，代表的な光システムの動作原理について学習する．
到達度目標
／Outcomes Measured By:		 １．Understanding characteristics of typical light sources, photo detectors, and active optical devices.
（代表的な光源，光検出器，光能動素子の特長を理解する．）
２．Understanding methods for measuring properties of an optical wave by using computational processing.
（デジタル処理を伴う光波計測の手法を理解する．）
３．Understanding functional principles of major advanced optical systems.
（主要な先端的光システムの動作原理を理解する．）
授業計画
／Course Schedule		 Total class-hours: 22.5 hours
総時間数：22.5時間

No. 1 Introduction: Opto-electronic devices and optical systems
No. 2 Light source 1: Continuous-wave/pulsed lasers
No. 3 Light source 2: Regenerative amplifier, Wavelength conversion, Incoherent light source
No. 4 Photo detector 1: Intensity measurement devices, Photon counting devices
No. 5 Photo detector 2: Image sensors, Intensifier
No. 6 Active Optical devices 1: Acousto-optic device, Electro-optic device
No. 7 Active Optical devices 2: Spatial light modulator, Chopper
No. 8 Optical wave detection 1: Modulation measurement
No. 9 Optical wave detection 2: Super quantization/dynamic range/resolution measurement
No. 10 Optical system 1: Optical disc system
No. 11 Optical system 2: Laser microscope system
No. 12 Optical system 3: Optical lithography system
No. 13 Optical system 4: Optical manipulation system
No. 14 Optical system 5: Spectroscopic system, Holography system
No. 15 Summary

第1回　イントロダクション／光エレクトロニクスデバイスと光システム
第2回　光源１　-　連続発振／パルス発振レーザー
第3回　光源２　-　再生増幅器，波長変換器，インコヒーレント光源素子，
第4回　光検出器１　-　強度測定素子，光子計数素子
第5回　光検出器２　-　イメージセンサー，インテンシファイアー
第6回　光能動素子１　-　音響光学素子，電気光学素子
第7回　光能動素子２　-　空間光位相変調器，チョッパー
第8回　光波計測技法１　-　変調計測
第9回　光波計測技法２　-　超量子化／超ダイナミックレンジ／超解像計測
第10回　光システム１　-　光ディスクシステム
第11回　光システム２　-　レーザー顕微鏡システム
第12回　光システム３　-　リソグラフィーシステム
第13回　光システム４　-　光マニピュレーターシステム
第14回　光システム５　-　分光システム，ホログラフィーシステム，
第15回　講義のまとめ　

For each 90-minute class, students are expected to undertake an additional 4 hours of self-study.
各回の学修時間の目安は，事前・事後合わせて4時間必要です．
教科書・参考書に関する備考 [教科書]
No text book.  Handouts will be provided.
特に教科書は設けない．必要に応じてプリントを配布する．

[参考書]
A. Yariv, P. Yeh, "Photonics - Optical Electronics in Modern Communications"（Oxford University Press）
A. ヤリーヴ, P. イェー, "光エレクトロニクス　基礎編"（丸善）
A. ヤリーヴ, P. イェー, "光エレクトロニクス　展開編"（丸善）

S. Minami and S. Kawata,”Data Shori Nyumon”（CQ Publishing）
南茂夫監修, 河田聡編著, ”データ処理入門”（ＣＱ出版）
成績評価方法
／Grading Guidelines		 Evaluation is based on the report (100%). A score of 60 or more is considered as a passing grade.
レポートで評価する．満点を100点とし,60点以上を合格とする．
履修上の注意
／Notices		 Students who fail the course are required to repeat it.
不合格者は再履修すること．
教員メッセージ
／Message from Lecturer		 Students are encouraged to deepen their understanding of advanced optical systems composed of various optoelectronic devices.
さまざまな光エレクトロニクスデバイスで構成される先端的な光システムに対する理解を深めて欲しいと思います．

This subject will be taught in English.
英語で授業（討議やquiz，レポートなども含め）を行います．
学習・教育目標との対応
／Learning and Educational Policy		 　
備考
／Notes		 This subject will be taught in English.
英語で授業を行う．

The content of this course is the informatics approach to science and engineering. The course is supported by the Mathematical and Data Science Education Program of Muroran Institute of Technology.
本科目は，数理データサイエンス教育プログラムの科目におけるデータサイエンス科目群に含まれ，科学・工学におけるデータを中心とした情報学的アプローチを学びます．DSポイント：2ポイント
No. 回（日時）
／Time (date and time)		 主題と位置付け（担当）
／Subjects and instructor's position		 学習方法と内容
／Methods and contents		 備考
／Notes
該当するデータはありません
Active learning 1-1
／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） 		講義内容に関連する話題やキーワードを挙げたときには，その内容を自習すること．
Important keywords are suggested for self-study.
Active learning 1-2
／上記項目に係るALの度合い 		15%～50%
Active learning 2-1
／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等）
Active learning 2-2
／上記項目に係るALの度合い 		該当なし
Active learning 3-1
／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等）
Active learning 3-2
／上記項目に係るALの度合い 		該当なし