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) |
情報光工学特論 | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Advanced Information Optics and Photonics | ||
| 科目番号 /Code |
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| 開講年度 /Academic year |
2021年度 | 開講年次 /Year offered |
全学年 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
後学期 | 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) |
武者 満 | ||
| 居室 /Office |
西7-717 | ||
| 公開E-mail |
musha@ils.uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
なし | ||
| 更新日 /Last update |
2021/10/05 09:24:40 | 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） |
電磁気学と回路の知識を基礎にして現代光学の体系を情報論と線形システム理論の観点から論じる．フーリエ光学に重点をおき，線形波動方程式に従う波動場の時空間情報の伝播・変換・検出に関係する回折・屈折・干渉などの物理現象について説明する．特に情報・通信理論と光波動物理学の接点に焦点をあてて波動場のもつ情報について考察する． In this lecture, modern optics is discussed which includes geometry Fourier optics, wave optics, and geometrical optics, based on the linear system and information theory, propagation of light wave, diffraction, interference, reflection, polarization, light vector, これら通じて高校物理教職課程の資格に必要とされる以下の事項を学ぶ． 光と電磁波，光波の伝搬，回折現象（ホイヘンスの原理，回折格子），干渉（ヤングの実験，薄膜の干渉），屈折，反射，偏光，レンズと鏡 |
|---|---|
| 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） |
波動と光，電磁気学，回路とシステム，信号処理などに関係する科目 またフーリエ変換等の基本的な数学知識 wave and light, electromagnetism, circuit and system, signal processing, Fourier transform |
| 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） |
電磁波工学，光通信工学関係の科目 |
| 教科書等（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters） |
指定しないが，「新編光学技術ハンドブック」（朝倉書店）の中の「フーリェ光学」や「光とフーリェ変換」（谷田貝豊彦，朝倉書店）などが参考になる． J. W. Goodman, Introduction to Fourier Optics (Roberts and Company) |
| 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） |
本年度の講義は指定教室での対面授業を行う予定です I'll give a face-to-face lecture in the classroom. (a)授業内容 英語タイプII(講義は日本語、資料は英語)で行なう Oral lecture will be provided in Japanese with the help of English power- point explanation. This is TypeII lecture (Japanese-based course with English materials) 授業の進め方 第1回 回折と線形システムの理論 Linear system theory 第2回 固有関数展開とフーリエ変換 Decomposition into eigen and delta functions and Fourier transform 第3回 因果システムとインパルス応答 Causal system and impulse response 第4回 回折 Diffraction 第5回 回折場のフーリエ表現、遮断周波数 Fourier representation of diffraction fields 第6回 Fresnel回折、Talbot像 Fresnel diffraction, Talbot image 第7回 Fraunhofer回折 Fraunhofer diffraction 第8回 像の角度分解能とBessel関数 Bessel Function and angle resolution of Fraunhofer image 第9回 Eikonal方程式 Eikonal equation 第10回 空間周波数と光線ベクトル Spatial frequency and ray vector 第11回 Poincareの不変式とFermatの原理 Poincare Invariant and Fermat's Principle 第12回 レンズによる結像系と光線位相 Imaging of lens system and lens function 第13回 フーリエ像と空間フィルター Fourier imaging and spatial filter 第14回 ホログラム Hologram 第15回 Michelson-Stellar干渉計 Michelson-Stellar interferometer |
| 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） |
予習は必要ないが、復習は行なうこと Preparation is not necessary. Reviews are strongly recommended. |
| 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)成績評価方法: 学期末のレポートと出席により評価を行う 理解の深さ，記述の明解さを評価の基準とする．回答の一部が間違っていてもユニークな視点に基づく深い考察のあとが読みとれる答案は高く評価する． (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。 (1) フーリエ光学の物理学的側面に関する基礎的理解ができている． (2) フーリエ光学の線形システム学的側面に関する基礎的理解ができている． (3) 上記の理解の内容を論理的に文章で表現することができる． Grades of this class are based on the semester final report. Understanding over 80 % of the following contents (i) Physical interpretation of Fourier optics (ii) Linear system interpretation of Fourier optics (iii) Basic of diffraction images |
| オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters） |
講義日の昼休み |
| 学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters） |
フーリエ光学は線形波動方程式に従う光波を線形システム論の枠組みで取り扱うことにより「電磁気学」と「システム理論」の橋渡しをするひとつのよい例といえます． |
| その他 /Others |
講義では学部の授業より、より厳密な数学的な取り扱いを行います。 そのため、授業後の復習に重点を置き、きちんと理解した上で次の授業に臨むように心掛けてください。 また数学的な正確さも必要ですが、物理現象の具体的なイメージを常に頭に描けるようにして下さい |
| キーワード /Keywords |
フーリエ光学，波動方程式，光波干渉，回折，結像理論，幾何光学，ホログラフィー，線形システム，コヒーレンス Fourier optics, wave equation, light interference, diffraction, imaging theory, geometry optics, holography, linear system, coherence |