2025年度前期光通信工学

曜日・時限	火曜日２時限	期別	前期	週時間数	2
ナンバリング	GF330206
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 教員情報データベースに遷移します

目的

光通信工学は、情報通信ネットワークの中で、家庭から通信センターまでのアクセス系、都市内ネットワークであるメトロ系、およびメトロ系を接続するコア系のすべてにおいて利用されており、情報通信分野においては基本技術といえる。本科目では、光ファイバ通信システムの基本構成と、その基本部品である半導体レーザ、光検出器、光ファイバなどの動作原理について学ぶ。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，光通信工学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・光通信工学の基本・光通信の歴史	事前学修	シラバスを読んでおく。参考書等を用いて、光通信とその歴史について事前勉強をする。（2時間）
1	面接：A,C	・本授業の内容と進め方のガイダンス・光通信工学の基本・光通信の歴史	事後学修	自筆ノートを用いて、光通信工学の基本と歴史を復習する。演習問題と課題を再度解答し、内容を理解する。（2時間）
2	面接：A,C	・光の基礎と光ファイバ	事前学修	参考書等を用いて、光の基礎と光ファイバを調べる。（2時間）
2	面接：A,C	・光の基礎と光ファイバ	事後学修	自筆ノートを用いて、光の基礎と光ファイバを復習する。演習問題と課題を再度解答し、内容を理解する。（2時間）
3	面接：A,C	・光の発生と増幅	事前学修	参考書等を用いて、光の発生と増幅について調べる。（2時間）
3	面接：A,C	・光の発生と増幅	事後学修	自筆ノートを用いて、光の発生と増幅を復習する。演習問題と課題を再度解答し、内容を理解する。（2時間）
4	面接：A,C	・半導体レーザの基礎	事前学修	参考書等を用いて、半導体レーザについて調べる。（2時間）
4	面接：A,C	・半導体レーザの基礎	事後学修	自筆ノートを用いて、半導体レーザを復習する。演習問題と課題を再度解答し、内容を理解する。（2時間）
5	面接：A,C	・半導体レーザの構造と発振条件	事前学修	参考書等を用いて、半導体レーザの構造と発振条件を調べる。（2時間）
5	面接：A,C	・半導体レーザの構造と発振条件	事後学修	自筆ノートを用いて、半導体レーザのの構造と発振条件を復習する。演習問題と課題を再度解答し、内容を理解する。（2時間）
6	面接：A,C	・分布帰還型半導体レーザ・光増幅器	事前学修	参考書等を用いて、分布帰還型半導体レーザと光増幅器を調べる。（2時間）
6	面接：A,C	・分布帰還型半導体レーザ・光増幅器	事後学修	自筆ノートを用いて、分布帰還型半導体レーザと光増幅器を復習する。演習問題と課題を再度解答し、内容を理解する。（2時間）
7	面接：A,C	・将来の情報通信技術と社会を考える	事前学修	これまでの学習内容を自筆ノートや参考書等で復習する。（3時間）
7	面接：A,C	・将来の情報通信技術と社会を考える	事後学修	レポート問題に取り組む。（5時間）
8	面接：A,C	・光検出（フォトダイオードの感度）	事前学修	参考書等を用いて、光検出（フォトダイオード）について調べる。（2時間）
8	面接：A,C	・光検出（フォトダイオードの感度）	事後学修	自筆ノートを用いて、光検出（フォトダイオードの感度）を復習する。演習問題と課題を再度解答し、内容を理解する。（2時間）
9	面接：A,C	・光検出回路の光電流	事前学修	参考書等を用いて、光検出回路の光電流について調べる。（2時間）
9	面接：A,C	・光検出回路の光電流	事後学修	自筆ノートを用いて、光検出回路の光電流を復習する。演習問題と課題を再度解答し、内容を理解する。（2時間）
10	面接：A,C	・光検出器の雑音（熱雑音とショット雑音）	事前学修	参考書等を用いて、光検出器の雑音（熱雑音とショット雑音）を調べる。（2時間）
10	面接：A,C	・光検出器の雑音（熱雑音とショット雑音）	事後学修	自筆ノートを用いて、光検出器の雑音（熱雑音とショット雑音）を復習する。演習問題と課題を再度解答し、内容を理解する。（2時間）
11	面接：A,C	・光通信システム	事前学修	参考書等を用いて、光通信システムを調べる。（2時間）
11	面接：A,C	・光通信システム	事後学修	自筆ノートを用いて、光通信システムを復習する。演習問題と課題を再度解答し、内容を理解する。（2時間）
12	面接：A,C	・光ネットワーク	事前学修	参考書等を用いて、光ネットワークを調べる。（2時間）
12	面接：A,C	・光ネットワーク	事後学修	自筆ノートを用いて、光ネットワークを復習する。演習問題と課題を再度解答し、内容を理解する。（2時間）
13	面接：A,C	・光通信工学のまとめと復習	事前学修	これまでの学習内容を自筆ノートや参考書等で復習する。（2時間）
13	面接：A,C	・光通信工学のまとめと復習	事後学修	課題全てを再度解答し、内容を理解する。（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．半導体レーザの動作原理を理解し、その構造や特性を計算できる。
２．光ファイバの基本を理解し、構造計算や特性計算ができる。
３．光検出器の構造や特性を理解し、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．光通信システムを理解し、無線通信システムとの違いや特徴を説明できる。
２．光アクセスネットワークを理解し、光コアネットワークとの違いや特徴を説明できる。

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：課題の解答内容	20%	40%	40%	20%			100%
その他2(具体的に：							0%
	100%	42%	44%	14%	0%	0%	100%

教科書・参考書

参考書：「光ファイバ通信入門改訂5版」、末松安晴・伊賀健一著、オーム社
参考書：「光通信」、石尾秀樹著、丸善
参考書：「光通信工学」、北山研一編著、オーム社
参考書：「光通信工学」、左貝潤一著、共立出版
参考書：「光通信工学(1)(2)」、羽鳥光俊・青山友紀監修、コロナ社
参考書：「例題で学ぶ光エレクトロニクス入門」、樋口英世著、森北出版

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

授業や課題において、構造計算や性能計算を行うので、関数電卓を必ず持参すること。
課題を12回、レポートを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

企業で光通信工学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。

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