光電子デバイス

光通信、イメージング、センシング、ディスプレイをはじめとする光エレクトロニクス技術は、現代の電子情報通信社会の基盤を支えている。特に、昨今の生成AIサービスの爆発的な普及に伴い、データセンター内やプロセッサｰメモリ間のデータ量が増大しており、より大容量かつ効率的に「光」を用いて情報を伝送して処理する技術が鍵になっている。本講義では、このような光エレクトロニクスの根幹をなす「光電子デバイス」について、その原理と応用を学習する。まず前半では、種々の光電子デバイスの仕組みを理解する上で共通となる物理、すなわち、光と物質の相互作用と光の量子論について学習し、光の屈折率の意味や光の増幅・吸収・発光過程について基礎的な概念を理解する。後半では、これらの原理に基づき、半導体レーザ、光変調デバイス、受光デバイスなど、現在用いられている個別の光電子デバイスについて基本的な仕組みと特性を学ぶ。