光エレクトロニクス

Optoelectronics

9981512

81ELZZZ401

生野　孝

Takashi Ikuno

2026年度前期

2026年度

①First semester

月曜2限

Monday 2nd Period

先進工学部　電子システム工学科

Department of Applied Electronics, Faculty of Advanced Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

電子工学と光とは密接な関係にあり，その始まりはエジソンの白熱電球の発明に遡る．「光エレクトロニクス」は，レーザ光の利用技術・発生技術，そして非単一波長光の光電変換技術などを含む学問である．本講義では，電磁気学，光学，そして半導体工学の復習を行い，レーザをはじめとする発光素子，センサや太陽電池などの受光素子，光ディスク，光通信について学習する．
Electronic engineering and light are closely related, dating back to Edison's invention of the incandescent light bulb. Optoelectronics is a field of study that includes technologies for utilizing and generating laser light, as well as photovoltaic conversion of non-coherent light. In this lecture, based on electromagnetism, optics, and semiconductor physics, students study light-emitting devices such as semiconductor lasers, light-receiving devices such as sensors and solar cells, optical disks, and optical communications.

論理思考力・数量的スキル・情報処理能力を高めて、エレクトロニクスを中核とした深い専門知識を身に付ける．

・光エレクトロニクスに関する各種物理現象（幾何光学，電磁気学，電磁波）について理解する．
・レーザ，フォトダイオード，太陽電池の動作原理を，光とキャリアの動きの観点から定性的・定量的に説明できる．
・It is possible to understand various physical phenomena that are tools to explain principles for optoelectronics.
・It is possible to qualitatively and quantitatively explain the principles of lasers, photodiodes, and photovoltaics from the viewpoint of optics and carrier dynamics.

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

「電子物性１」「電子デバイス１」の履修が望ましい．

小テストの実施　Quiz type test

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【準備学習】
各回の授業前に1時間程度，指定した授業内容に関する部分を読む．
【復習】
各回に提示する課題を解き，理解の定着を図る．

・試験等： 約100％　
　小テスト，レポート，試験
　※特別な理由がない限り，すべて出席していることを前提とする．

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

Y

樋口英世「例題で学ぶ光エレクトロニクス入門」森北出版

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

すべての履修学生に対して、半数以上の授業回を対面で受講することを求める．

第1回　概略説明および光エレクトロニクスの基礎
　　　　・光の定義，レーザ光の特徴について理解する．

第2回　電磁波の基礎（１）
　　　　・マクスウェルの方程式，平面波について理解する．

第3回　電磁波の基礎（２）
　　　　・ガウスビーム，解説，偏光について理解する．

第4回　媒質中の電磁波（１）
　　　　・反射，透過，幾何光学について理解する．

第5回　媒質中の電磁波（２）
　　　　・導波路，全反射，エバネッセント波について理解する．

第6回　レーザ光の特徴
　　　　・コヒーレンスについて理解する．

第7回　レーザの発振原理（１）
　　　　・反転分布，増幅利得について理解する．

第8回　レーザの発振原理（２）
　　　　・光共振器，発振条件について理解する．

第9回　発光素子の動作原理（１）
　　　　・レーザダイオードの構造と動作原理について理解する．

第10回　発光素子の動作原理（２）
　　　　・分布帰還型レーザ，発光ダイオードの構造と動作原理について理解する．

第11回　受光素子の動作原理(１)
　　　　・PDの構造と動作原理について理解する．

第12回　受光素子の動作原理(２)
　　　　・太陽電池の構造と動作原理について理解する．

第13回　光ディスク装置の概略
　　　　・光ディスク装置の構造と動作原理について理解する．

第14回　光ファイバ通信方式
　　　　・光ファイバ通信系の構成，変調方式，光ファイバについて理解する．

第15回　試験
　　　　・目標の達成度を評価する試験を実施し，解説を行う．

海外研究機関（材料物性関連）や国内自動車系企業での研究員としての実務経験を活かし講義する

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