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科目の基本情報

開講年度 2018 年度
開講区分 工学研究科(博士前期課程)電気電子工学専攻
領域 主領域 : E
受講対象学生 大学院(修士課程・博士前期課程・専門職学位課程) : 1年次, 2年次
選択・必修
授業科目名 オプトエレクトロニクス特論
おぷとえれくとろにくすとくろん
Optoelectronics
単位数 2 単位
他学部・他研究科からの受講 他専攻の学生の受講可
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

前期

開講時間 水曜日 1, 2時限
開講場所 工学部23番教室

担当教員 元垣内敦司(工学研究科電気電子工学専攻)

MOTOGAITO, Atsushi

学習の目的と方法

授業の概要 今日の情報化社会において,情報処理技術及び通信工学は工学の根幹をなすものである。この分野で光を用いた技術(オプトエレクトロニクス)がますます重要になっている。一方で、メタマテリアルは20世紀から21世紀初めにかけて萌芽した比較的新しい技術分野であるが、従来にない特徴や性質を生かした様々な応用が見込まれる。本講義ではメタマテリアルに焦点を当て、メタマテリアルを理解するために必要となる光学の概念を学ぶと共に応用についても講義を行う。
学習の目的 この授業では、波動光学や結晶光学などの基礎を学びながら、メタマテリアルの性質や応用に関する知識を得ることを目的として講義を行う。
学習の到達目標 波動光学及び結晶光学に関する基礎やメタマテリアルの性質及び応用関して理解できること。
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  •  モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  •  課題探求力
  •  問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  •  討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  •  感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

授業の方法 講義

授業の特徴 能動的要素を加えた授業

教科書 左貝潤一著 メタマテリアルのための光学入門(森北出版)からの抜粋
参考書 谷田貝豊彦著 光学(朝倉書店)
堀越智編著・萩行正憲・田中拓男・高野恵介・上田哲也著 図解メタマテリアル 常識を超えた次世代材料(日刊工業新聞社)
木村達也訳 光メタマテリアルの基礎(丸善出版)
大津元一・田所利康著 先端技術シリーズ1 光学入門(朝倉書店)
斎木敏治・戸田泰則著 先端技術シリーズ2 光物性入門(朝倉書店)
岡本孝之・梶川浩太郎著 プラズモニクス 基礎と応用(講談社)
Max Born and Emil Wolf, Principle of Optics 7th edition (CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS)
草川徹訳 光学の原理 第7版 Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ(東海大学出版会)
福井萬壽夫・大津元一著 光ナノテクノロジーの基礎(オーム社)
成績評価方法と基準 レポート100%。ただし8割以上の出席を必要とする。
オフィスアワー オフィスアワー:毎週水曜日16:30~18:00
教授室:電気電子棟1階
連絡方法:電子メールmotogaito@elec.mie-u.ac.jp(訪問予定をE-mailで尋ねてください。)
受講要件
予め履修が望ましい科目 (学部)基礎電磁気学及び演習,電磁気学Ⅰ及び演習,電磁気学Ⅱ及び演習,固体電子工学,半導体工学,光エレクトロニクス,光・電磁波工学
発展科目 半導体工学特論,オプトエレクトロニクス演習,半導体工学演習
授業改善への工夫 波動光学及び結晶光学に関する基礎やメタマテリアルの性質及び応用に関して、学生自らが理解できるようにするために、講義を行うだけでなく適宜演習を行う。
その他 英語対応授業である。
必要に応じて講義の一部で、英語で書かれた教科書や論文などを適宜使用して講義を行う。

授業計画

キーワード メタマテリアル,電磁波,結晶光学,光物性
Key Word(s) Metamaterial, Electromagnetic wave, Crystal optics, Optical properties
学習内容 第1回 ガイダンス、メタマテリアルとは何か
第2回 電磁波の基本的性質①(マクスウェルの方程式、電磁波に関する基本概念)
第3回 電磁波の基本的性質②(媒質に対する波動方程式)
第4回 屈折と反射
第5回 偏光と偏光度
第6回 結晶光学の基礎①(異方性媒質での光の伝搬)
第7回 結晶光学の基礎②(屈折率楕円体)
第8回 演習
第9回 各種結晶の分類と光学的性質①(一軸結晶の光学的性質)
第10回 各種結晶の分類と光学的性質②(二軸結晶の光学的性質)
第11回 旋光性媒質
第12回 吸収性媒質
第13回 メタマテリアルにおける光学異方性
第14回 メタマテリアルを用いた導波構造
第15回 メタマテリアルの応用
第16回 講義のまとめと演習
事前・事後学修の内容 各講義に関して,以下に示す予習・復習を行うこと。
予習:講義用資料の該当箇所をよく読むこと。関連する内容について、学部で使用したテキストを読んでおくこと。
復習:講義で習ったことについて、復習すること。
ナンバリングコード(試行)

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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