光・電磁波工学

Electromagnetic Wave Circuit Theory

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工学研究科

1年

HETMN5MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2024年度後期

榎原 晃

工学研究科

日本語

目標9

随時・書写B617研究室

enokihara@eng.u-hyogo.ac.jp

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1◎

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【講義目的】
本講義では、学部３年次配当で、電磁波の基礎と応用に関連する科目である「マイクロ波工学」、「光波電子工学」、「フォトニクス工学」の内容をさらに発展させた光やマイクロ波の応用を中心とする講義を行い、高周波から光波までの幅広い電磁波を統一的に扱うことができる知識を習得することを目的とする。

【到達目標】
電磁波に関する基礎知識の他に、基本要素である平面波の導出からその性質、光ファイバなど各種光導波路や、干渉計や光変調素子などの機能素子、さらに、光ファイバ通信などに関してその原理や特性を説明でき，それらを定量的に解析し、それらを用いて、初歩的な課題が解けることを目標とする。

【講義内容】
電磁波の基本である光波の反射、屈折、干渉の特性について述べたあと、光導波路など各種導波路の導波原理と数学的取り扱いを解説する。次に、上記基本知識の応用例として、光変調、光ファイバ伝送についても詳しく解説し、具体的な解析手法についても解説する。ただし，課題・レポートなどの作成に際して，生成系AIの利用は認めない。

【授業計画】
１．電磁波回路の工学的背景
２．平面波
３．偏光制御
４．波のエネルギーと電力
５．波の反射と屈折
６．干渉計
７．光導波路
８．導波モードとカットオフ
９．光変調と帯域幅
１０．角度変調
１１．電気光学変調器
１２．光ファイバ通信１
１３．光ファイバ通信２
１４．通信の多重化
１５．まとめ

「フォトニクスの基礎」榎原、川西　共著、コロナ社

「マイクロ波回路と電波伝搬」畠山賢一、榎原晃、河合正　共著、ふくろう出版　
「新版光エレクトロニクス入門」西原浩、裏升吾　共著、　コロナ社

【予習】授業に際して指示するテキストの対応する部分、配付資料がある場合は配付資料をよく読み込んでおく。また、不明な点、疑問点などをまとめておくことが望ましい。（30ｈ）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるために、自分で取ったノートなどを参考にして、テキストの該当部分を再度読み直し、与えられた課題を解く。（30ｈ）

採用しない

演習・レポートの結果で評価する

毎回出す課題について、必要に応じて次回授業で解説し、模範解答を掲示する。また、全体的な解答の傾向などを説明する。成績評価については希望者にはフィードバックする。

学部科目の、マイクロ波工学、光波電子工学、フォトニクス工学の知識を有していることが望ましい。

該当しない