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講義概要/Course Information
2024/06/20 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
Advanced Communication Engineering and Informatics Ⅱ(Optical Communication Engineering)(学域)
英文授業科目名
/Course title (English)
Advanced Communication Engineering and Informatics Ⅱ(Optical Communication Engineering)
科目番号
/Code
INT002c INT002d INT002g INT002h
開講年度
/Academic year
2024年度 開講年次
/Year offered
3/4
開講学期
/Semester(s) offered
前学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course
情報理工学域
授業の方法
/Teaching method
講義 単位数
/Credits
2
科目区分
/Category
専門科目
開講類・専攻
/Cluster/Department
Ⅰ類/Ⅱ類
担当教員名
/Lecturer(s)
來住 直人
居室
/Office
東3-1027
公開E-mail
/e-mail
kishinaoto@uec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website
http://www.opt.cei.uec.ac.jp/optc/
更新日
/Last update
2024/02/29 13:58:02 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)
For the academic year 2024, this class covers optical fiber communications.
Optical fiber communication is one of the most recent communication technologies.
Since its practical implementation, rapid development has been achieved over the
past 40 years. Due to its handling capability of huge amount of information,
it is a fundamental technology supporting the information society.
This class covers the principle and the most recent technologies of
optical fiber communications.

今年度の本講義の主題は光通信とする。
光通信は、通信分野の中で最も新しい技術である。実用になってから30年
余りと歴史は浅く、今日も急速に発展しているが、通信能力は極めて秀で
ており、社会のあらゆるところで今後使われてゆく通信技術である。光通
信の技術要素と通信方式について基礎的な原理を学ぶと共に、最新の技術
についても理解することを目標とする。
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)
Fundamental courses in the elementary years such as physics, wave and lightwave,
circuit and system, etc..

物理学概論 波動と光、電磁気学関連の科目、回路・システム学(電気回路学)
などの1,2年次の必修科目
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)
Understanding of Fourier analysis and relation between temporal and
spectral signals is recommended.

フーリエ解析・フーリエ変換を扱い、時間とスペクトルの概念の理解を得る
ための科目を履修しておくと良い。

教科書等(1,000文字以内)
/Course textbooks and materials(up to 1,000 letters)
教科書は使用しない。講義に用いる資料は上記「授業関連Webページ」にて
公開する。このページは学外からはパスワードによる閲覧のみ可能である。
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)
Since this class is opened for foreign students, class documents are
written in English.   Followings are the contents of the class.
1. Introduction of optical fiber communications
2. Properties of lightwave as a high-frequency electromagnetic waves
3. Introduction of optical fiber waveguides
4. Linear and nonlinear characteristics of optical fibers which are important to understanding the signal transmission characteristics.
5. Principles of lightsources
6. Structure and operation principles of Semiconductor laser diodes and light-emitting diodes
7. Single-frequency and multi-frequency lightsources for optical communications
8. Various optical devices employed in optical communication systems
9. Operation principles of optical amplifiers/repeaters for long-distance optical communication systems
10. Characteristics of various optical amplifiers
11. Digital modulation schemes for optical communications
12. Architecture of  optical communication systems
13. Problems associated with the development of optical communication technologies and the solutions
14. Capacity limit of optical fibers, optical networks, and optical access systems
15. Optical fiber sensing technologies and optical fiber sensors


この科目は短期留学プログラム及び国際科目の授業としても併せて開講されて
おり、資料の多くは英語を主体として用意されている(日本語併記有り)。
今後、英語の文献や専門用語に触れる機会が多くなるので慣れておくと良い。
内容は以下のとおり。

1 光ファイバ通信の概要を学ぶ。
2 光通信の伝送媒体である光の特質と、低周波電磁波との違いを理解する。
3 光ファイバ伝送路の構造と光の導波の原理を学ぶ。
4 光ファイバの重要な特性である、線形特性及び非線形特性を学び、信号の
  伝送特性との関係を提示する。
5 光信号源の基礎となる、光の発生の原理を学ぶ。
6 代表的な光信号源である半導体レーザと発光ダイオード構造と特性・用途を理解する。
7 光通信に特化した、単一周波数もしくは多波長光源、パルス光源について学ぶ。
8 長距離光通信システムにおいて必須の光増幅器の動作原理を学ぶ。
9 各種の光増幅器の特性と特徴を学ぶ。
10 光通信システムを構成する上で必須の光素子について学ぶ。
11 デジタル光信号の符号化の概要、受信の際の信号の品質評価法について学ぶ。
12 光通信システムの形態について学ぶ。
13 光通信システムの高性能化に伴う問題と、それを解決するためのいくつかの手法について学ぶ。
14 光ファイバで伝送可能な情報量の限界、光ネットワーク、末端の加入者のための光ファイバ通信システムについて学ぶ。
15 光や光ファイバを利用した計測方法・光ファイバセンサについて学ぶ。
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
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)
Review with the contents of the class documents and other suitable references
Evaluation and grading.

授業関連Webページの資料や、適切な書籍などで復習すること。
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 report on the class is assigned.  The credit is given if a minimum of 60% is achieved in the evaluation of the report.

学期末に授業内容に関するレポートを課し、レポートの成績評価の6割を持って合格最低基準とします。
オフィスアワー:
授業相談(1,000文字以内)
/Office hours(up to 1,000 letters)
from 12:30 to 14:30 on Wednesday, or the time just after the class


水曜日の午後12:30から14:30頃までの時間帯、もしくは授業終了直後。
学生へのメッセージ(1,000文字以内)
/Message for students(up to 1,000 letters)
Optical communication is and will be one of the key technologies in the fundamental of communication networks.  Understanding of its principles and technologies is quite useful in the field of information and communication.


光通信は、現在およびこれからの情報通信ネットワークの基盤技術となるものです。
その原理と技術の理解は、情報通信分野のあらゆる場面で役立つ。
その他
/Others
II類とIII類、情報・通信工学科及び先進理工学科の学生は、三年次開講の「光通信工学」を履修すること。
また、「光通信工学」との重複履修は認めない。
キーワード
/Keywords
information and communication
optical fibers
dispersion characteristics
nonlinearities
intensity modulation
direct detection
optical repeaters
wavelength-division multiplexing
laser diodes
optical amplifiers
optical networks
optical fiber sensors

情報通信、光ファイバ、分散特性、非線形、強度変調、直接検波、光中継器、
波長分割多重、レーザダイオード、フォトダイオード、光増幅器、
光ネットワーク、光ファイバセンサ