第1章 光エレクトロニクスの発展 1 |
1-1 光エレクトロニクスとは? 1 |
1-2 レーザの発明 3 |
1-3 光ファイバ通信 4 |
1-4 光ディスクシステム 6 |
1-5 光半導体加工技術 9 |
第2章 電磁界基礎方程式と光の伝搬 10 |
2-1 平面波の伝搬 10 |
2-2 損失がある媒質中における平面波の伝搬 15 |
2-3 三層誘電体導波路 16 |
2-4 大気中の光ビーム 27 |
2-5 光ファイバ 27 |
演習問題 28 |
第3章 共振器 30 |
3-1 誘電体境界面での光の反射と透過 30 |
3-2 反射鏡 33 |
3-3 ファブリペロー共振器 37 |
3-4 導波路型共振器 39 |
演習問題 40 |
第4章 光と電子の相互作用 41 |
4-1 発光と光吸収のメカニズム 41 |
4-2 自然放出と誘導放出 45 |
4-3 コヒーレント光 48 |
演習問題 53 |
第5章 レーザ発振の原理 54 |
5-1 レーザの基本構造と種類 54 |
5-2 分極による進行波の増幅 56 |
5-3 発振条件 59 |
5-4 共振器中の光子数 61 |
5-5 二準位モデルでの分極率とレート方程式 65 |
5-6 直流特性 68 |
演習問題 70 |
第6章 半導体の基礎 71 |
6-1 半導体とは? 71 |
6-2 バンド構造が生ずる理由 73 |
6-3 電子波動関数の数学的表示 73 |
6-4 状態密度関数と電子のエネルギー分布 76 |
6-5 直接遷移と間接遷移 78 |
6-6 不純物半導体 80 |
6-7 pn接合 81 |
演習問題 84 |
第7章 半導体レーザ 86 |
7-1 半導体レーザの基本構造 86 |
7-2 ダブルヘテロ接合 87 |
7-3 レーザ利得 89 |
7-4 半導体レーザの光分布 92 |
7-5 レート方程式 92 |
7-6 直流特性 94 |
7-7 変調特性 98 |
7-8 種々の半導体レーザ 101 |
演習問題 106 |
第8章 光増幅器と光検出器 107 |
8-1 光増幅器の構造 107 |
8-2 エルビウム添加光増幅器 109 |
8-3 光検出器の種類 111 |
8-4 太陽電池 113 |
8-5 pinフォトダイオード 114 |
8-6 アバランシェフォトダイオード 117 |
8-7 フォトトランジスタ 119 |
演習問題 120 |
付録 122 |
1 反射防止膜の原理 122 |
2 レーザ共振器からの出力電力 124 |
演習問題解答 127 |
参考文献 132 |
索引 133 |