シラバス参照
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シラバス参照
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| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
ナノフォトニクス特論 | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Advanced Nanophotonics | ||
| 科目番号 /Code |
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| 開講年度 /Academic year |
2019年度 | 開講年次 /Year offered |
全学年 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
前学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
博士前期課程、博士後期課程 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅱ | ||
| 開講類・専攻 /Cluster/Department |
基盤理工学専攻 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
岡田 佳子、庄司 暁 | ||
| 居室 /Office |
西2-409, 西2-309 | ||
| 公開E-mail |
Yoshiko.Okada ＠ uec.ac.jp, Satoru.Shoji ＠ uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
webclass.cdel.uec.ac.jp/webclass/ | ||
| 更新日 /Last update |
2019/03/08 12:54:03 | 更新状況 /Update status |
公開中 /now open to public |
| 講義情報/Course Description |
| 主題および 達成目標（2,000文字以内） /Themes and goals（up to 2,000 letters） |
Nanophotonics is a new discipline dealing with photons in the nanometer scale. Because of the wave lature of light (i.e. “diffraction limit”), there is a fundamental limitation to confine the energy of photons in such a small space. The aim of this course is to introduce principles and practical laser technologies of how to overcome the limitation of the wave nature of light and realize confinement of light/matter interaction in the nano-space. Applicatin of nanophotonics to chemistry, quantum device physics, and biological science are also introduced. ナノフォトニクスは，光子でナノメートルスケールの構造を加工・制御．計測するを扱う新しい科学技術である．光の波動性による制限（すなわち「回折限界」）のため，このような小さな空間に光子のエネルギーを閉じ込めることはできない．このコースでは，回折限界を打ち破る技術=ナノ空間における光と物質の相互作用の閉じ込めを実現する方法の原理や実用的なレーザー技術を紹介する．化学，量子デバイス物理，生物科学への応用も紹介する． |
|---|---|
| 前もって履修 しておくべき科目（1,000文字以内） /Prerequisites（up to 1,000 letters） |
The fundamentals of Optics, Electromagnetism, introductory course of applied (engineering) mathematics 波動と光 |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目（1,000文字以内） /Recommended prerequisites and preparation（up to 1,000 letters） |
なし |
| 教科書等（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters） |
Reference book : Satoshi Kawata ed., “Nano-Optics” Springer Motoichi Ohtsu, “Optical Near Fields” Springer 河田 聡、”ナノオプティクス・ナノフォトニクスのすべて”、フロンティア出版 河田 聡、”超解像の光学”日本分光学会測定法シリーズ、学会出版センター |
| 授業内容と その進め方（2,000文字以内） /Course outline and weekly schedule（up to 2,000 letters） |
Type I (a) Contents This course introduces advanced optics/photonics technologies for measurement/sensing, manipulation/control, and fabrication/processing of matters/particles/molecules in the nano scale. Especially, the couse focuses on the principles of nonlinear microscopy/spectroscopy and near-field photonics, which allows us to utilize photon energy in a tiny nano space beyond the limitation of the wave nature of light. Topics cover general introduction of nonlinear optics such as frequency mixing and multi-photon absorption/scattering, the fundamentals of optical microscopy, and electromagnetism in the nanoscale such as evanescent waves, surface plasmons, as well as practical applications of nanophotonics science and technology such as super-resolution three-dimensional laser scanning microscopy, three-dimensional super-resolutoin laser processing, optical tweezers, scanning probe microscopy, plasmonics, and metamaterials. 1：Introduction 2：Challenges and problems in optics/photonics toward nanoscale science and technology 3：Experiments; Fresnel/Fraunhofer diffraction, total reflection, Layleigh scattering 4：Principles of breakthrough strategy for super-resolution 5：Super-resolution by nonlinear optics -Frequency mixing- 6：Super-resolution by nonlinear optics -Multi-photon processes- 7：Application of nonlinear optics to nanophotonics -Nanofabrication- 8：Application of nonlinear optics to nanophotonics –Nano imaging/spectroscopy- 9：Localization of optical field in the nanoscale 10：Generation of evanescent waves 11：Detection/sensing of evanescent waves 12：Dipole-dipole interaction model of optical near-field 13：Super-resolution by near-field optics -near-field microscopy/spectroscopy- 14：Super-resolution by near-field optics -plasmonic metal nanoparticles- 15：Plasmonics and other novel nanophotonics technologies (b)We will do some exercises in class and give homework (c) Students have to revise their exercises using the webclass system |
| 実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience |
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| 授業時間外の学習 （予習・復習等）（1,000文字以内） /Preparation and review outside class（up to 1,000 letters） |
Preparation / review by webclass Webclassを予習・復習 |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） （1,000文字以内） /Evaluation and grading （up to 1,000 letters） |
(a) Some report requirements on the topics. Assessment in this class: Exercises (including experiments): 40%; Homework (including reports) 50%; Discussion seminars and class performance 10% (b) Evaluation criteria: The minimum acceptable level of acceptance shall be at the following reach level. All experiment reports / reports have been accepted. (a) 成績評価方法 演習（実験を含む）：40％; 宿題（レポートを含む）50％; 授業中のディスカッションと授業への貢献 10％ (b) 評価基準：以下の到達レベルをもって合格の最低基準とする すべての実験報告・レポートが受理されていること |
| オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters） |
Y. Okada: W2-409 I would like you to make an appointment via E-mail. いつでもwebclass上で質問してください．回答を公開します． S. Shoji: W2-309, |
| 学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters） |
これまでの古い光学の限界をこえる技術がどのように生まれたのか、この分野の世界最新の技術はどのようなものか楽しみながら学習してください。 |
| その他 /Others |
なし |
| キーワード /Keywords |
Nonlinear optics, Near-field optics, Photon tunneling, 非線形分光学，近接場光学，超解像 |