理工学部Faculty of Science and Engineering
ELC300XD(電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 300)光伝送工学Optical transmission engineering
藤澤 剛Takeshi FUJISAWA
授業コードなどClass code etc
学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
添付ファイル名Attached documents | |
年度Year | 2024 |
授業コードClass code | H5542 |
旧授業コードPrevious Class code | |
旧科目名Previous Class title | |
開講時期Term | 春学期授業/Spring |
曜日・時限Day/Period | 木曜2時限木2/Thu.2 |
科目種別Class Type | |
キャンパスCampus | 小金井 |
教室名称Classroom name | 小西館‐W306 |
配当年次Grade | 3年 |
単位数Credit(s) | |
備考(履修条件等)Notes | |
他学部公開科目Open Program | |
他学部公開(履修条件等)Open Program (Notes) | |
グローバル・オープン科目Global Open Program | |
成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
成績優秀者の他学部科目履修(履修条件等)Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
SDGsCPSDGs CP | |
アーバンデザインCPUrban Design CP | |
ダイバーシティCPDiversity CP | |
未来教室CPLearning for the Future CP | |
カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
千代田コンソ単位互換提供(他大学向け)Chiyoda Campus Consortium | |
カテゴリー<理工学部>Category |
電気電子工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
< Course outline >This course introduces master equations governing the behavior of light and optical waveguides to transmit optical signals for the basic of optical transmission system
< Learning objectives >
By the end of the course, students are expected to acquire the following knowledge:
- Understanding the reflection and refraction of light through Maxwell’s equation
- Understanding the characteristics of optical waveguides, especially, optical fibers.
< Learning activities outside of classroom >
Before each class meeting, students will be expected to spend four hours to understand the course content. Moreover, additional work is expected in case the report is assigned as homework.
< Grading Criteria >
Your overall grade in the class will be decided based on the following:
Term-end examination: 70%, Short reports: 30%
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的(何を学ぶか)Outline and objectives
光波による情報伝送の基礎として、光波の振る舞いを支配する方程式とその解、光を遠方へと伝える光導波路について学ぶ。
到達目標Goal
マクスウェルの方程式を通して、反射、屈折現象を説明できるようにする。これらの知識を元に、光導波路、特に光ファイバの特性を説明できるようにする。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか(該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連)Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)(学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. )
対面講義とする。資料をダウンロードし、予習をしておくこと。電磁気学の履修を必須とする。電磁気学の復習から始め、マクスウェルの方程式を通して、電磁波の伝搬の形態、異種媒質境界における反射、屈折現象を学ぶ。そして、光を遠方へと伝送する光導波路、特に光ファイバの基礎を理解する。
アクティブラーニング(グループディスカッション、ディベート等)の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク(学外での実習等)の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching:対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]:光通信システムの概要
なぜ光通信が必要なのか、講義の全体像の説明
第2回[対面/face to face]:電磁気学の復習1
ベクトル解析
第3回[対面/face to face]:電磁気学の復習2
マクスウェルの方程式
第4回[対面/face to face]:自由空間中の電磁波伝搬1
波動方程式、ポインティングベクトル、境界条件、平面波
第5回[対面/face to face]:自由空間中の電磁波伝搬2
偏波、直線・円偏光、ストークスパラメータ
第6回[対面/face to face]:二つの材料境界における光波の散乱1
スネルの法則、s偏光、p偏光
第7回[対面/face to face]:二つの材料境界における光波の散乱2
全反射、グースヘンシェンシフト、ブルースタ角
第8回[対面/face to face]:光導波路概論、3層スラブ導波路1
導波モード、幾何光学による光導波路解析
第9回[対面/face to face]:3層スラブ導波路2
波動光学による光導波路解析
第10回[対面/face to face]:光ファイバ1
基本特性、損失特性、基本方程式
第11回[対面/face to face]:光ファイバ2
LPモード
第12回[対面/face to face]:光ファイバ3
波長分散、伝送特性
第13回[対面/face to face]:光伝送関係の最新動向
大容量光伝送システム
第14回[対面/face to face]:総まとめ
講義全体の総まとめ
授業時間外の学習(準備学習・復習・宿題等)Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】テキストの予習。疑問点の整理。
テキスト(教科書)Textbooks
授業支援システムの資料をダウンロードすること。
参考書References
山下真司著:イラスト・図解 光ファイバ通信のしくみがわかる本(技術評論社)
岡本勝就著:光導波路の基礎(コロナ社)
成績評価の方法と基準Grading criteria
授業内課題(30%)、期末試験(70%)で成績評価を行う。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特に無し