理工学部Faculty of Science and Engineering
APH300XG（応用物理学 / Applied physics 300）量子エレクトロニクスQuantum Electronics
松尾 由賀利Yukari MATSUO
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 | H9276 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 月3/Mon.3 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 小東館-E102 |
| 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 |
創生科学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
（Course outline）
Quantum electronics is the field developed after the invention of laser in 1960. Coherence can be regarded as the most important property of laser light. The lectures will cover basics of laser, applications to nonlinear optics and precision spectroscopy.
（Learning Objectives）
The goal of this course is to learn the basics of laser and nonlinear effects caused by laser.
（Learning activities outside of classroom）
Before/after each class meeting, students will be expected to spend four hours to understand the course content.
（Grading Criteria /Policy）
Your overall grade in the class will be decided based on the following
Term-end examination: 80%, in class contribution: 20%
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
量子エレクトロニクス，光科学の分野における「科学のみちすじ」を学ぶ。レーザーの発明(1960年)により、新しいコヒーレントな光が利用できることになったことで光学は大きく進展し、量子エレクトロニクスと呼ばれる分野が出現した。本講ではレーザーの基礎を中心に、応用としての光科学、特に非線形光学、超精密測定についても学ぶ。
到達目標Goal
レーザーの基礎となる、光学、光の吸収放出、共振器について学び、レーザー発振の機構を理解する。さらに、各種レーザー発振装置の概要にも触れる。また、強力なレーザー光は非線形効果を引き起こすが、これを利用した非線形光学現象についても学ぶ。
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. ）
授業は講義を中心とし、講義期間中に節目での小テストを複数回行う。次の回に解説を行いフィードバックする．
授業形態は対面授業を基本とし、状況に応じて一部オンラインを併用する場合がある。方法については授業内および学習支援システム内の教材にて提示する。
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。
1[対面/face to face]：レーザーと量子エレクトロニクス
レーザーの歴史と代表的な応用分野について概説する
2[対面/face to face]：レーザーの基礎
レーザー光の特徴について学ぶ。特に高い指向性、高強度、高い単色性などの性質を学ぶ
3[対面/face to face]：レーザーの物理(1)
光の自然放出，吸収，誘導放出について学ぶ
4[対面/face to face]：レーザーの物理(2)
モード密度とEinsteinのA、B係数について学ぶ
5[対面/face to face]：レーザーの物理(3)
熱平衡分布と反転分布を学ぶ
6[対面/face to face]：レーザーの物理(4)
レーザー共振器とレーザー発振について学ぶ
7[対面/face to face]：レーザー光の性質(1)
光学と基礎としてガウスビーム光学を学ぶ
8[対面/face to face]：レーザー光の性質(2)
レーザー光のコヒーレンスについて学ぶ
9[対面/face to face]：レーザー発振装置(1)
固体レーザー、気体レーザーなど種々のレーザーの発振機構を学ぶ
10[対面/face to face]：レーザー発振装置(2)
半導体レーザーの発振機構を学ぶ
11[対面/face to face]：非線形光学(1)
物質の線形感受率、非線形感受率を学ぶ
12[対面/face to face]：非線形光学(2)
非線形効果による2次高調波の発生を学ぶ
13[対面/face to face]：非線形分光学
レーザー光を用いた非線形分光について学ぶ
14[対面/face to face]：レーザーを用いた超精密測定
レーザーを用いた超精密測定の例を学ぶ
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】レーザーの基礎および応用分野について自身でも調べてみる
テキスト（教科書）Textbooks
特に指定しないが、以下の参考書を参照する
参考書References
量子光学 松岡正浩著（裳華房テキストシリーズ物理学）
レーザー物理入門 霜田光一著（岩波書店）
工学系のためのレーザー物理入門 三沢和彦・芦原聡著（講談社）
成績評価の方法と基準Grading criteria
定期試験の成績80%、講義期間中複数回の小テストを含む平常点20%とし、総合的に評価する。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特になし