光エレクトロニクス教科書シリーズ1 新版 光エレクトロニクス入門

著者名：西原浩/裏升吾

コロナ社（2021/05発売）

• ISBN：9784339011517

内容説明

レーザ光の基礎について物理的意味が理解できるよう配慮し，重要なレーザ応用技術についても工夫した図を用いて平易に解説した。新版に際して，光メモリに関するブルーレイや光通信に関するFTTHや光配線など内容を一新した。

目次

1.　光エレクトロニクスの生い立ち
1.1　光エレクトロニクスの誕生
1.2　光エレクトロニクスの発展

2.　レーザ光の特徴
2.1　自然光とレーザ光
2.2　単色性
2.3　指向性
演習問題

3.　光波動と光線
3.1　波動光学による取扱い
　3.1.1　マクスウェルの方程式
　3.1.2　平面波
　3.1.3　偏光
　3.1.4　光波のエネルギー
3.2　光線光学による取扱い
　3.2.1　光線と波面
　3.2.2　光線方程式
　3.2.3　光線の性質
3.3　反射と屈折
　3.3.1　ホイヘンスの原理
　3.3.2　反射・屈折の法則
3.4　干渉とコヒーレンス
　3.4.1　2光波による干渉縞
　3.4.2　可干渉性(コヒーレンス)
3.5　回折
　3.5.1　回折現象
　3.5.2　回折公式
　3.5.3　単スリットからの回折
　3.5.4　円形開口からの回折
　3.5.5　周期構造からの回折(ブラッグ回折)
3.6　集光
　3.6.1　レンズによる集光
　3.6.2　空間的コヒーレンスと集光
3.7　光学系と力学系の対応
演習問題

4.　光導波
4.1　光波の閉じ込めと光導波
4.2　導波モード
　4.2.1　全反射
　4.2.2　固有値方程式
　4.2.3　実効屈折率と界分布
　4.2.4　導波モードのカットオフ
4.3　チャネル光導波路
4.4　光ファイバ
　4.4.1　種類と特長
　4.4.2　導波モード
　4.4.3　固有値方程式
　4.4.4　単一モード光ファイバ
　4.4.5　分布屈折率多モード光ファイバ
演習問題

5.　レーザの発振原理
5.1　光波と電子の相互作用
5.2　自然放出，誘導放出および誘導吸収
5.3　反転分布
5.4　光増幅利得
5.5　光共振器と光子寿命
5.6　発振条件
演習問題

6.　レーザおよび発光ダイオード
6.1　レーザの分類
6.2　気体レーザ
　6.2.1　代表的な気体レーザ
　6.2.2　動作原理
　6.2.3　構造と特性
6.3　固体レーザ
　6.3.1　ランプ光励起固体レーザ
　6.3.2　半導体レーザ励起固体レーザ
6.4　半導体レーザ
　6.4.1　代表的な半導体レーザ
　6.4.2　電子遷移と化合物半導体結晶
　6.4.3　動作原理と反転分布
　6.4.4　光子の寿命時間とレート方程式
　6.4.5　発振特性
　6.4.6　半導体レーザの展開
6.5　発光ダイオード
　6.5.1　可視光および赤外光発光ダイオード
　6.5.2　白色発光ダイオード
演習問題

7.　光受動素子
7.1　偏光素子
　7.1.1　位相板
　7.1.2　波長板
　7.1.3　偏光子
　7.1.4　光アイソレータ
7.2　波長フィルタ・分波素子
　7.2.1　プリズム
　7.2.2　干渉フィルタ
　7.2.3　多層膜反射と分布ブラッグ反射
　7.2.4　波長分波グレーティング
7.3　非相反素子
　7.3.1　ファラデー効果
　7.3.2　光アイソレータ
7.4　光検出器
　7.4.1　光電効果
　7.4.2　pinホトダイオードの構造
　7.4.3　応答速度と検出感度
　7.4.4　固体イメージセンサ
　7.4.5　太陽電池
演習問題

8.　光制御素子
8.1　光変調
　8.1.1　変調方式
　8.1.2　機械的光変調器
　8.1.3　音響光学光変調器
　8.1.4　電気光学光変調器
　8.1.5　その他の電気的光変調器
8.2　光ビーム走査
　8.2.1　機械的走査
　8.2.2　電気的走査
　8.2.3　鏡・対象物移動による走査
演習問題

9.　光ファイバ通信
9.1　光ファイバ通信システム
9.2　コード変調と伝送信号
9.3　伝送帯域と分散
9.4　光ファイバの伝送損失
9.5　光多重技術
9.6　光増幅技術
9.7　光インターコネクション
9.8　その他の光通信技術
演習問題

10.　光メモリ
10.1　光ディスクの特長
10.2　ピックアップ光学系
10.3　光ディスクの変遷（CDからDVD，BDへ）
10.4　多波長用光ピックアップ
10.5　光ディスクの記録方式
演習問題

11.　光計測
11.1　距離・長さ計測
　11.1.1　光パルス伝搬時間測定法
　11.1.2　光強度変調法
11.2　変位計測
　11.2.1　レーザ干渉計による微小変位計測
　11.2.2　高精度干渉法
　11.2.3　エンコーダ
11.3　速度計測
　11.3.1　ドップラーシフトと速度計測
　11.3.2　サニャック効果と角速度計測
11.4　面ひずみ計測
11.5　電気量計測
演習問題

12.　レーザ応用機器
12.1　レーザビームシステムの基本構成
12.2　バーコード読取りシステム
12.3　レーザビームプリンタ
12.4　高品質カラー写真プリント
12.5　レーザディスプレイ

付録
参考文献
演習問題略解
索引