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。/ In quantum electronics, we deal with various challenges concerning laser fundamentals and applications. It is named "quantum", but you can understand it without knowledge of quantum theory. In addition, although it has the name of "electronics (electronics)", we deal with a wide range of subjects including "optics (light)" where light is the leading role. Learn about the principle and application of laser and aim to acquire basic knowledge necessary for laser users in various research and development fields.

電磁気学 electromagnetism 波動と光 wave and optics

量子力学 quantum mechanics

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)
B.E.A. Saleh and M.C. Teich, Fundamentals of Photonics, Wiley-Interscience
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)

三沢和彦 「レーザー物理入門」(講談社)

藤本晶「基礎光エレクトロニクス」(森北出版社)
岡田龍雄 「光エレクトロニクス」(オーム社)

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。(in Japanese)
第1回:レーザーについて(第1章) intoroduction, properties of lasers (chapter 1)
第2回:光の複素振幅はおよびコヒーレンス optical coherence(chapter 2)
第3回:複素感受率(第4章)susceptibility (chapter 4)
第4回:電磁光学(第3章) Electromagnitic optics (chapter 3)
第5回:ガウスビーム (第3章)laser beam (chapter 3)
第6回:光共振器 (第3章)optical interferometer(chapter 3)
第7回:光と物質の相互作用 (第4章)emission and absorption of light(chapter 4)
第8回:自然放出、誘導放出(第4章) stimulated emission(chapter 4)
第9回:レーザーの原理と特性(レーザーの各論と特性)(第5章)principle of laser (chapter 5)
第10回:反転分布・レート方程式(4準位、3準位) (第5章)population inversion (chapter 5)
第11回:光増幅器 (第5章)light amplification (chapter 5)
第12回:レーザー発振 laser oscillation (chapter 6)
第13回:レーザーの発振周波数(第5章) the frequency of laser(chapter 5)
第14回:レーザー出力特性 output characterisics (chapter 6)
第15回:パルス発振(Qスイッチとモードロック)と まとめ pulse laser(Q switch and mode lock)summary

単位取得には予習復習による理解が必須です。

評価方法:レポート40%と試験60%
評価基準:レポートと試験にて、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反射、屈折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。
Evaluation method: 40% report and 60% test
Evaluation criteria: Under the report and the examination, evaluate the understanding degree and interest degree of quantum electronics concept and method as follows.
1. have basic knowledge of lasers and general knowledge of lasers and understand concepts.
2. Understand basic concepts such as light coherence, reflection, refraction, and can be applied to tasks.
3. Understand rate equation and explain laser operation.

時間があれば随時対応する。但し、事前連絡必要。/ whenever. However, it is necessary to contact in advance.

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。/ Lasers have become an increasingly important tool recently as a basis for wide application fields including optical communication and optical information processing. This lecture will learn the basics that researchers and engineers involved in laser application need to know, and those who are interested in laser technology should certainly learn and use it for your future specialization.

google classroomの情報を参考しなさい
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