国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

光とエレクトロニクスの融合分野である光エレクトロニクスについて、光通信システムの構成、光を導波する原理、用いられるいろいろな光デバイスと原理を習得する。また、光に信号を乗せて長距離に伝送し、受信するための変調・復調の原理について学び、さまざまな応用にも適用可能となるよう理解する。光ファイバの持つ伝送路としての特徴を把握した上で、伝送限界にについて習得する。
単一波長に対する基本をベースとして、複数の信号を多重化する技術についても理解する。
近年の光エレクトロニクスの先端的な技術としての光集積や、インターコネクト・データセンタネットワークへの応用についても理解する。

　光エレクトロニクスは，デバイスにおいては半導体材料の性質の理解に基づき、光ファイバの特性については電磁波解析、光ファイバの伝送については伝送路の周波数伝達関数への理解を利用する。電気電子工学で学ぶ基礎的な数学的手法・知識の応用を学ぶことができる。

到達目標

　本講義を履修することで以下の能力を修得する。

(1) 光ファイバ通信のさまざまな種類についての知識を得る。
(2) 光エレクトロニクスで扱う光の導波現象の基礎を身につける。
(3) 光エレクトロニクスで扱う主な光デバイスの原理や種類、集積化について修得する。
(4) 光ファイバについての通信にかかわる性質の知識を修得する。
(5) 光ファイバの伝送性能限界を解析的な側面から導出できるようになる。
(6) 光信号の変調・復調の基礎について修得する。

対応する学修到達目標は、
(1) 【専門力】基盤的な専門力
(4) 【展開力】（探究力又は設定力）整理及び分析できる力
(7) 幅広い専門知識を習得し,より高度な専門分野や他分野に自ら学修を広げる力

キーワード

光通信システム、光変復調、光ファイバ、伝送特性、光部品、光インターコネクト

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

毎回の講義の冒頭で、前回の演習問題の解説を行います。引き続いて、各回の内容について講義します。講義の後半で該当内容の演習問題に取り組んでもらいます。復習を怠らないようにしてください。

授業計画・課題

教科書

末松安晴・伊賀健一 『光ファイバ通信入門』（改訂５版） オーム社, , ISBN 978-4-274-22094-4

参考書、講義資料等

OCW-iにて配信

成績評価の基準及び方法

光通信システムの構成や光部品の基礎、変復調、多重化方式などについての理解度を評価。
配点は、中間試験（40%）・期末試験（40%）、演習（20%)。

関連する科目

• EEE.E211 ： 波動工学
• EEE.S301 ： 導波路工学および電波法
• EEE.D361 ： 光デバイス
• EEE.D331 ： 半導体の光・電磁物性

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

フーリエ変換及びラプラス変換(EEE.M211)、電磁気学第一(EEE.E201)を履修していること、または同等の知識があること。