ファイバフォトニクス

１．光波の基礎 光ファイバ：イントロダクション／マックスウェルの方程式／光の伝搬 ２．光波の干渉とコヒーレンス 波動の基礎／白色干渉／定在波／ビート／干渉計／多波干渉／共振器／光学薄膜／コヒーレンス ３．光波の偏波状態 楕円偏光／ジョーンズベクトルと直線偏光・円偏光／ストークスパラメータ／ポアンカレ球／ 複屈折／偏光素子／ジョーンズ行列による偏光素子の表示／ファラデー回転子とアイソレータ ４．方形光導波路 スラブ光導波路／TE・TMモード／三次元光導波路 ５．均一コア光ファイバ 均一コア光ファイバ中の伝搬モード／弱導波近似・ＬＰモード／シングルモード光ファイバとマルチモード光ファイバ／光ファイバの分散 ／光ファイバの損失 ６．不均一コア・特殊光ファイバ グレーデッドインデックスによるモード分散低減／分散シフト・フラット・補償光ファイバ／偏波維持光ファイバ／フォトニック結晶光ファイバ／マルチコア・マルチモード光ファイバ ７．光導波路・光ファイバにおけるモード結合 モード結合理論／同方向結合／逆方向結合／光ファイバカップラ／光ファイバグレーティング ８．光ファイバ中の光の伝搬と非線形現象 光ファイバの非線形性／非線形シュレディンガー方程式／自己位相変調／ソリトン／相互位相変調／四光波混合／ラマン散乱／ブリルアン散乱 ９．光ファイバ増幅と光ファイバレーザ 希土類ドープ光ファイバによる光増幅／光増幅における雑音／光ファイバレーザ １０．光導波路・光ファイバの数値解析法 微分方程式の数値解法／等価屈折率法／階段近似法／有限要素法／ビーム伝搬法

講義の進め方：資料を使い、スライド・板書も使います。資料は講義URLでダウンロードしてください。

レポート課題を３回出します。すべてのレポートの提出が単位取得条件です。

岡本, 光導波路の基礎, コロナ社, 1992. ヤリーブ, 光エレクトロニクス基礎編, 原書第6版, 丸善, 2010. G. Agrawal, Nonlinear Fiber Optics, Academic Press, 2012.

視野を広げる