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授業情報/Class Information

科目一覧へ戻る 2022/05/09 現在

基本情報/Basic Information

遠隔授業(授業回数全体の半分以上)の場合は、科目名の先頭に◆が付加されています(2022年度以降)
開講科目名
/Course
光電子物性学/Advanced optical-properties of materials
時間割コード
/Course Code
S1406650_S1
開講所属
/Course Offered by
システム工学部/Faculty of Systems Engineering
ターム・学期
/Term・Semester
2022年度/Academic Year  第4クォーター/4Q
曜限
/Day, Period
月/Mon 2
開講区分
/Semester offered
第4クォーター/4Q
単位数
/Credits
1.0
学年
/Year
3,4
主担当教員
/Main Instructor
秋元 郁子
科目区分
/Course Group
_ 
授業形態
/Lecture Form
講義
教室
/Classroom
B202(北3号館)/B202(北3号館)
開講形態
/Course Format
ディプロマポリシー情報
/Diploma Policy
要件所属
/Course Name
ディプロマポリシー
/Diploma Policy
DP値
/DP Point
システム工学部 1.幅広い教養と分野横断的な学力 3
システム工学部 2.専門的知識や技能 4
システム工学部 3.課題解決力と自己学修能力 2
システム工学部 5.地域への関心と国際的視点 1

担当教員情報/Instructor Information

教員名
/Instructor
教員所属名
/Affiliation
秋元 郁子 システム工学部(教員)
授業の概要・ねらい
/Course Aims
光電子デバイスの機能は光と物質中の電子との相互作用により発生する。本講義では、古典的な光の理解と量子力学の知識を基盤に、材料中の電子の状態に注目して、光と物質の相互作用である、分子や固体の吸収、反射、発光などの光学的性質やレーザーのしくみについて専門性の高い講義を行なう。
到達目標
/Course Objectives
・物質の屈折率を理解し、光学部品を作る材料の特徴や光の偏光を制御する仕組みを説明できる
・物質の光吸収について理解し、吸収係数が導出できる
・物質の光励起と輻射緩和の過程を理解し、レーザー媒質における電子状態を説明できる
・レーザー発振の原理を説明できる
・物質の非線形光学応答を説明できる
成績評価の方法・基準
/Grading Policies/Criteria
講義に沿って課すレポート課題と単位認定試験により総合的に評価する。概ね、レポート40%、試験60%で点数化する。  
教科書
/Textbook
配付資料を使用して講義を進める
参考書・参考文献
/Reference Book
朝倉書店 『光物性物理学』 櫛田孝司 著
培風館『光物性 デバイス工学の基礎』中澤叡一郎・鎌田憲彦
履修上の注意 ・メッセージ
/Notice for Students
専門性の高い内容であるが、身の回りの現象などとも関連づけた講義をするので、意欲的に参加して欲しい。授業中の質問は歓迎する。
履修する上で必要な事項
/Prerequisite
力学、電磁気学、量子力学で学んだことを発展させる講義なので、単位取得済みであることが望ましい。3Qの「光電子工学」を履修することが望ましい。
履修を推奨する関連科目
/Related Courses
物性力学A,B, 電磁気学I, II, 量子力学IA, IB, IIA, IIB, 光電子工学, レーザー工学
授業時間外学修についての指示
/Instructions for studying outside class hours
本授業の授業計画に沿って、復習として毎回課すレポート問題or小テストに取り組み提出して下さい。参考書などを読み、授業と同じ、あるいは、違うアプローチからの説明に接することにより、学習内容を再確認することを期待する。
その他連絡事項
/Other messages
資料は期間限定で配付する。その他、やむを得ない事情がある場合は、申し出により配付することがある。
2022年度Moodleにおいて、 自己登録でアクセスできる”ME/CHメジャー講義科目紹介(履修登録検討用)“ コース内のME3年生向けコンテンツから、実施方法等がある程度わかるので履修登録前に確認してほしい。
授業理解を深める方法
/How to deepen your understanding of classes
各自参考書等を読み進め、身の回りの現象やすでに習った材料のことと関連付けながら、複数の領域にまたがる知識を動員して考えるようにすると良い
【「アクティブ・ラーニング」実施要項 ⑨】
オフィスアワー
/Office Hours
4Q 月曜日 2コマ終わり~昼休憩の時間
科目ナンバリング
/Course Numbering
S13023J11101C332
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
1 光学部品材料 ・光学部品の応用
・誘電率の分散曲線
・正常分散領域の利用
・光ファイバー
2 複屈折材料と光の偏光制御 ・光の偏光
・偏光光学素子
・複屈折性結晶
・液晶ディスプレイの動作原理
3 物質の共鳴と光吸収・発光 ・共鳴:エネルギー吸収と放出
・電子準位間共鳴(光吸収)
・振動状態間共鳴(赤外吸収)
・発光
・EinsteinのA係数、B係数
4 レーザー発振の概要 ・レーザーの概要
・レーザー媒質
・反転分布
・光共振器
5 レーザー発振の効率 ・利得
・三準位系・四準位系
・反転分布の効率
・摂動論(復習)
6 レーザーの応用 ・定常光とパルス光
・Qスイッチレーザー
・モードロックレーザー
・半導体レーザー
7 光学非線形材料と非線形応答 ・非線形光学応答
・光の波長変換技術
・非線形光学材料
・外場による非線形光学応答
8 まとめと試験

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