2025年度後期光エレクトロニクス

曜日・時限 木曜日2時限 期別 後期 週時間数 2
ナンバリング GF330207
開講学科等 情報通信工学部-通信工学科
教員名 木原 満
木原 満
職務履歴

https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e6%9c%a8%e5%8e%9f%e3%80%80%e6%ba%80

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目的

光ファイバの出現以来,光ファイバ通信技術ははめざましく発展し、現在のICT(情報通信)やIoT(様々なモノがネットワークにつながる)社会を支えている。本科目では,現在最も広く使用されている単一モード光ファイバを主体として,構造、導波原理、光の特性を学習し,それらの利用技術例について学ぶ。また,授業中に適宜演習を実施する。演習問題を解くことにより,学んだ内容を確実なものとし,光エレクトロニクスに対する理解を深める。

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 面接:A,C ・本授業の内容と進め方のガイダンス
・光通信システムと伝送媒体
事前学修 シラバスを読んでおく。参考書等を用いて、光通信システムと送媒体について事前勉強する。(2時間)
事後学修 自筆ノートを用いて、光通信システムと伝送媒体を復習する。
課題と演習問題を再度解答し、内容を理解する。(2時間)
2 面接:A,C ・光の基礎的知識 事前学修 参考書等で、光の基礎的知識を調べる。(2時間)
事後学修 自筆ノートを用いて、光の基礎的知識を復習する。
課題と演習問題を再度解答し、内容を理解する。(2時間)
3 面接:A,C ・光ファイバの構造 事前学修 参考書等で、光ファイバの構造を調べる。(2時間)
事後学修 自筆ノートを用いて、光ファイバの構造を復習する。
課題と演習問題を再度解答し、内容を理解する。(2時間)
4 面接:A,C ・光ファイバの伝搬モード 事前学修 参考書等で、光ファイバの伝搬モードについて調べる。(2時間)
事後学修 自筆ノートを用いて、光ファイバの伝搬モードを復習する。
課題と演習問題を再度解答し、内容を理解する。(2時間)
5 面接:A,C ・屈折率分布 事前学修 参考書等で、光ファイバの屈折率分布を調べる。(2時間)
事後学修 自筆ノートを用いて、光ファイバの屈折率分布を復習する。
課題と演習問題を再度解答し、内容を理解する。(2時間)
6 面接:A,C ・光ファイバの伝送帯域 事前学修 参考書等で、光ファイバの伝送帯域を調べる。(2時間)
事後学修 自筆ノートを用いて、光ファイバの伝送帯域を復習する。
課題と演習問題を再度解答し、内容を理解する。(2時間)
7 面接:A,C ・今後のIoT/センサ技術を考える 事前学修 これまでの学習内容を自筆ノートと参考書を用いて復習する。(3時間)
事後学修 レポート問題に取り組む。(5時間)
8 面接:A,C ・光ファイバの製造方法および特性まとめ
・光ファイバの接続点とモードフィールド径
事前学修 参考書等で、光ファイバの分散とモードフィールド径を調べる。(2時間)
事後学修 自筆ノートを用いて、光ファイバの分散とモードフィールド径を復習する。
課題と演習問題を再度解答し、内容を理解する。(2時間)
9 面接:A,C ・光ファイバの接続損失 事前学修 参考書等で、光ファイバの接続損失を調べる。(2時間)
事後学修 自筆ノートを用いて、光ファイバの接続損失を復習する。
課題と演習問題を再度解答し、内容を理解する。(2時間)
10 面接:A,C ・光ファイバ接続点の反射減衰量 事前学修 参考書等で、光ファイバ接続点の反射を調べる。(2時間)
事後学修 自筆ノートを用いて、光ファイバ接続点の反射を復習する。
課題と演習問題を再度解答し、内容を理解する。(2時間)
11 面接:A,C ・光デバイス(光ファイバカプラ) 事前学修 参考書等で、光ファイバカプラを調べる。(2時間)
事後学修 自筆ノートを用いて、光ファイバカプラを復習する。自筆ノートを用いて、光ファイバカプラを復習する。
課題と演習問題を再度解答し、内容を理解する。(2時間)
12 面接:A,C ・光デバイス(ファイバグレーティング) 事前学修 参考書等で、ファイバグレーティングを調べる。(2時間)
事後学修 自筆ノートを用いて、ファイバグレーティングを復習する。
課題と演習問題を再度解答し、内容を理解する。(2時間)
13 面接:A,C ・光エレクトロニクスのまとめと復習 事前学修 これまでの学習内容を自筆ノートと課題を用いて復習する。(2時間)
事後学修 課題全てを再度解答し、内容を確認する。(6時間)

授業形式記号

  • A:一斉授業(通常の講義)
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク(ディスカッション・ディベートを含む)
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業 連携型学習
  • I:その他

到達目標

〇修得する資質・能力:知識・理解力、応用力【DP-F-1-1】
1.光ファイバの構造と特性を理解し、光ファイバの構造計算や特性計算ができる。
2.ファイバ形光デバイスの構造と特性を理解し、光デバイスの構造計算や特性計算ができる。
〇修得する資質・能力:コミュニケーション力【DP-F-2-1】【DP-F-2-2】
1.光ファイバ通信システムや光ファイバの特性を理解でき、無線通信システムとの違いを説明することができる。

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 60% 50% 50% 100%
小テスト、小論文 0%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 20% 20% 30% 50% 100%
授業での姿勢(ノート、質疑など) 0%
作品、パフォーマンス(実技、実演) 0%
その他1(具体的に: 課題(授業中に実施) 20% 50% 40% 10% 100%
その他2(具体的に: 0%
100% 44% 44% 12% 0% 0% 100%

教科書・参考書

参考書:「入門光ファイバ通信工学」、村上泰司著、コロナ社
参考書:「光ファイバーファイバ形光デバイスー」、森下克己著、朝倉書店
参考書:「光ファイバ通信のしくみがわかる本」、山下真司著、技術評論社

オフィスアワー

オフィスアワー:水曜 17:15~18:00(A号館2F教員室)

その他

「光通信工学」を受講しておくことが望ましい。
授業や課題において、構造計算と性能計算を行うので、関数電卓を必ず準備すること。
課題を12回、レポートを1回を1回行います。欠席5回以上または課題・レポート未提出5回以上で、E評価とする。

実務経験のある教員による授業科目

企業で光ファイバや光デバイスの研究開発を行っていた実務経験を活かして、実際に間違いやすい箇所はどこか、計算の方法等、ノウハウを交えながら指導します。また、授業は「現在の技術はこうなっている」という結果だけを伝えるのではなく、その背景や技術変遷を通して、結果として現在があることを認識してもらえるように努めます。それは、どのような技術にも、数多くの失敗を経て成功が生まれ、その結果、現在の技術にたどり着いたためです。