量子エレクトロニクス

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量子エレクトロニクスでは、レーザーの基礎と応用に関する様々な課題を扱います。「量子」と名前がついていますが、量子論の知識がなくても理解できます。また、「エレクトロニクス(電子工学)」の名前がついていますが、光が主役となる「オプティクス(光学)」を含めた広い課題を扱います。レーザーの原理や応用について学び、様々な研究開発分野でのレーザーユーザーに必要な基礎知識の取得を目指します。

電磁気学 波動と光

量子力学

教科書:霜田光一「レーザー物理入門」(岩波書店)
参考書:ヤリーブ 「光エレクトロニクス 基礎編」(丸善)
(より詳しく知りたいとき)
ヤリーブ 「光エレクトロニクス 展開編」(丸善)
(応用等について知りたいとき)
櫛田孝司 「量子光学」(朝倉書店)(レーザーの物理的側面の面白さを知りたいとき)

量子エレクトロニクスの基礎的な課題について授業を進める。
第1回:量子エレクトロニクスとは
第2回:レーザーの基礎
第3回:各種レーザー概論
第4回:光のコヒーレンス
第5回:干渉計(レーザー光の性質の理解)
第6回:電磁光学(光学の理解)
第7回:ガウスビーム
第8回:光の放出と吸収
第9回:自然放出、誘導放出
第10回:レーザーの原理と特性(レーザーの各論と特性)
第11回:反転分布
第12回:レート方程式
第13回:レーザー発振
第14回:レーザー出力特性
第15回:量子エレクトロニクスまとめ

単位取得には予習復習による理解が必須です。

評価方法:中間試験40%と期末試験60%
評価基準:二回の試験によって、下記のような量子エレクトロニクスの考え方と手法の理解度および関心度を評価する。
1.レーザーの基本的特徴や各種レーザーに関する概論的知識を持ち概念を理解している。
2.光のコヒーレンスや偏光などの基礎概念を理解し課題への適用ができる。
3.レート方程式を理解してレーザー動作を説明できる。

時間があれば随時対応する。但し、事前連絡必要。

レーザーは、光通信、光情報処理を始め広い応用分野の基礎として、最近ますます重要なツールとなっています。本講義は、レーザー応用に携わる研究者・技術者に知っていてほしい基礎を学ぶものであり、レーザー技術に興味のある方はぜひ習得して将来の専門に役立ててください。

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