| 第1章 光通信のあらまし |
| 1・1 光通信とは 1 |
| 1・2 新しい発光源と光ファイバ伝送路が得られるまで 3 |
| 1・3 光伝送の方法にはどんなものがあるか 7 |
| 〔1〕 まず空間伝搬による光伝送が簡単 7 |
| 〔2〕 つぎにレンズ列導波系が 10 |
| 〔3〕 そして光ファイバ伝送路 10 |
| 1・4 光ファイバを用いる通信とその特徴は何か 12 |
| 演習問題 14 |
| 第2章 光を導く現象の基礎 |
| 2・1 屈折と反射は光導波の基礎 15 |
| 2・2 光を導くにはどうするか 18 |
| 2・3 導波される光はとびとびのモード 20 |
| 2・4 モードの数 25 |
| 2・5 群速度とは 28 |
| 2・6 TEモードとTMモード 31 |
| 2・7 単一モード導波路 36 |
| 演習問題 37 |
| 第3章 分布屈折率光導波路と光ビーム |
| 3・1 分布屈折率導波路とは 39 |
| 〔1〕 分布屈折率導波路の導波 40 |
| 〔2〕 分布屈折率導波路の導波モード数 41 |
| 〔3〕 分布屈折率導波路の群速度 44 |
| 3・2 分布屈折率導波路のモード 44 |
| 3・3 いろいろな屈折率分布の導波路 47 |
| 〔1〕 光線軌跡 47 |
| 〔2〕 モード 48 |
| 〔3〕 単一モード条件 49 |
| 3・4 導波路が曲がる場合 50 |
| 3・5 境界に凹凸がある場合 52 |
| 3・6 集光の方法 52 |
| 3・7 光ビームの性質 56 |
| 〔1〕 ガウス波 56 |
| 〔2〕 波面係数の変換 58 |
| 〔3〕 光線マトリクス 60 |
| 演習問題 61 |
| 第4章 発光とレーザ動作の基礎 |
| 4・1 発光現象のしくみとレーザ 63 |
| 〔1〕 光の放出のしくみ 63 |
| 〔2〕 光の増幅・発振のしくみ 64 |
| 4・2 半導体における発光と発光ダイオード 67 |
| 〔1〕 半導体の発光材料 67 |
| 〔2〕 発光ダイオード 70 |
| 4・3 レーザ動作の原理 72 |
| 〔1〕 レーザの発振原理 72 |
| 〔2〕 レーザの発振条件 74 |
| 〔3〕 二重へテロ接合と室温連続発振 75 |
| 4・4 半導体レーザ 76 |
| 〔1〕 二重へテロ構造半導体レーザの動作 76 |
| 〔2〕 半導体レーザの発振スペクトル 78 |
| 〔3〕 出力と効率 78 |
| 〔4〕 二重へテロ構造半導体レーザの製法 80 |
| 〔5〕 量子井戸レーザとその製法 83 |
| 4・5 放出された光の性質 85 |
| 〔1〕 コヒーレンスということ 85 |
| 〔2〕 レーザとコヒーレンシー 86 |
| 演習問題 89 |
| 第5章 光通信用光源 |
| 5・1 通信用光源の条件 91 |
| 〔1〕 光源の必要条件 92 |
| 〔2〕 光源の十分条件 93 |
| 5・2 光ファイバの伝送特性と発光素子 95 |
| 5・3 短波長帯の光源 97 |
| 〔1〕 GaAlAs系発光ダイオード 97 |
| 〔2〕 GaAlAs系半導体レーザダイオード 98 |
| 〔3〕 ストライプレーザのいろいろ 101 |
| 〔4〕 信頼性向上のためのアプローチ 102 |
| 〔5〕 GaAlAsDHレーザの温度特性 103 |
| 5・4 長波長帯の半導体光源 103 |
| 〔1〕 長波長帯光源用半導体材料 103 |
| 〔2〕 GaInAsP/InP半導体レーザ 107 |
| 〔3〕 GaInAsP/InP発光ダイオード 111 |
| 〔4〕 波長2μm以上の半導体レーザ 112 |
| 5・5 半導体レーザのモード制御 112 |
| 〔1〕 横モード制御 112 |
| 〔2〕 縦モード制御 115 |
| 5・6 動的単一モードレーザ 119 |
| 5・7 固体レーザ 122 |
| 5・8 光増幅器 123 |
| 演習問題 125 |
| 第6章 光変調 |
| 6・1 光変調とは 127 |
| 6・2 半導体レーザの直接変調 129 |
| 〔1〕 共振現象 130 |
| 〔2〕 共振周波数付近でのパルス発生 132 |
| 〔3〕 緩和振動 133 |
| 〔4〕 パルス変調におけるキャリヤ蓄積効果 133 |
| 〔5〕 半導体レーザの雑音 137 |
| 6・3 発光ダイオードの直接変調 137 |
| 6・4 外部変調とは 139 |
| 〔1〕 屈折率異方性変化形変調器 139 |
| 〔2〕 屈折率変化形変調器 141 |
| 6・5 光変調と波長のチャーピング 141 |
| 演習問題 142 |
| 第7章 光検出 |
| 7・1 光検出器の原理 145 |
| 〔1〕 光電力と電気信号 145 |
| 〔2〕 光検出器に要求される条件 145 |
| 〔3〕 PINフォトダイオードの原理 146 |
| 〔4〕 アバランシェフォトダイオード(APD)の原理 146 |
| 7・2 実際の光検出器 150 |
| 〔1〕 短波長帯の光検出器 150 |
| 〔2〕 長波長帯の光検出器 150 |
| 7・3 ビットレート 152 |
| 演習問題 153 |
| 第8章 光回路と光部品 |
| 8・1 光ファイバとの結合 155 |
| 8・2 いろいろな光回路と部品 157 |
| 〔1〕 光コネクタ 157 |
| 〔2〕 光スイッチ 158 |
| 〔3〕 光減衰器 158 |
| 〔4〕 光分岐・方向性結合器 159 |
| 〔5〕 光タップ 159 |
| 8・3 光アイソレータ 160 |
| 8・4 光波長多重方式用の光回路 162 |
| 演習問題 163 |
| 第9章 光集積回路 |
| 9・1 光集積回路のあらまし 165 |
| 9・2 光集積回路用導波路 166 |
| 9・3 集積レーザ 168 |
| 〔1〕 光集積回路に適したレーザ 168 |
| 〔2〕 半導体レーザ高性能化のための集積 171 |
| 9・4 導波路形受動回路 172 |
| 〔1〕 フィルタ 172 |
| 〔2〕 一方向性導波路 173 |
| 9・5 導波路形能動回路 173 |
| 〔1〕 導波路形変調器 173 |
| 〔2〕 光偏向器 174 |
| 〔3〕 導波路形検波器 174 |
| 〔4〕 非線形光導波路 175 |
| 〔5〕 メモリー作用をもつ導波路 175 |
| 〔6〕 光スイッチ 175 |
| 9・6 光集積回路の機能と種類 176 |
| 〔1〕 波長制御光集積回路 176 |
| 〔2〕 時間制御光集積回路 176 |
| 〔3〕 空間制御光集積回路 177 |
| 9・7 光・電子集積回路(OEIC) 177 |
| 演習問題 178 |
| 第10章 光ファイバ伝送路 179 |
| 10・1 光ファイバの種類と特徴 179 |
| 10・2 光ファイバの基本定数 181 |
| 〔1〕 円筒ファイバのパラメータ 181 |
| 〔2〕 階段屈折率光ファイバの導波モード 182 |
| 〔3〕 分布屈折率光ファイバの導波モード 190 |
| 〔4〕 偏波面保存ファイバ 197 |
| 10・3 光ファイバの材料と製法 199 |
| 〔1〕 石英ガラスファイバ 199 |
| 〔2〕 多成分ガラスファイバ 203 |
| 〔3〕 波長2μm帯の赤外ファイバ 204 |
| 10・4 光ファイバの損失 204 |
| 〔1〕 吸収と散乱による損失 205 |
| 〔2〕 境界面での散乱と曲がりによる損失 206 |
| 〔3〕 ファイバの接続による損失 207 |
| 10・5 光ファイバの伝送帯域 208 |
| 〔1〕 伝送帯域を制限する要因 208 |
| 〔2〕 屈折率分散 209 |
| 〔3〕 構造分散 211 |
| 〔4〕 モード分散 213 |
| 〔5〕 モード結合とモード依存性のある損失の影響 216 |
| 10・6 ケーブルと接続 217 |
| 10・7 光ファイバの測定法 221 |
| 〔1〕 屈折率分布の測定法 221 |
| 〔2〕 伝送損失の測定法 222 |
| 〔3〕 伝送帯域の測定法 222 |
| 〔4〕 破断点の検出法 227 |
| 演習問題 228 |
| 第11章 光通信システムとその応用 |
| 11・1 光ファイバ通信の特徴と応用分野 229 |
| 〔1〕 従来の有線通信との比較 229 |
| 〔2〕 光ファイバ通信の特長と応用分野 230 |
| 11・2 光ファイバ通信の帯域と伝送距離 232 |
| 〔1〕 伝送系のあらまし 232 |
| 〔2〕 最低受信レベル 232 |
| 〔3〕 伝送距離 234 |
| 11・3 光伝送方式の例 236 |
| 〔1〕 方式と距離の関係 236 |
| 〔2〕 アナログ伝送方式 236 |
| 〔3〕 光パルス間隔変調(PIM)方式 237 |
| 〔4〕 PCM光伝送方式 238 |
| 11・4 光多重化方式 242 |
| 〔1〕 波長多重化方式 242 |
| 〔2〕 高周波多重化方式 242 |
| 〔3〕 時間領域多重化方式 243 |
| 〔4〕 コヒーレント光通信と周波数多重方式 243 |
| 11・5 いろいろな光通信システムの例 243 |
| 〔1〕 日本における公衆通信システム 243 |
| 〔2〕 海底伝送,国際通信システム 245 |
| 〔3〕 各国の公衆通信システム 246 |
| 〔4〕 電力系統用光通信システム 247 |
| 〔5〕 情報伝送システム 247 |
| 〔6〕 光ファイバ伝送による観測・制御 250 |
| 〔7〕 光分配システムとLAN 250 |
| 11・6 光通信システムの将来像 250 |
| 演習問題 253 |
| 付録 |
| 付録1 分布屈折率導波路内での光線軌跡〔式(3・4)の導出〕 255 |
| 付録2 分布屈折率導波路における 周期の位相変化〔式(3・8)の導出〕 256 |
| 付録3 式(3・11),(3・14)の導出 257 |
| 付録4 分布屈折率ファイバのモードとモード対応表 257 |
| 文献リスト 259 |
| 索引 313 |
| 第1章 光通信のあらまし |
| 1・1 光通信とは 1 |
| 1・2 新しい発光源と光ファイバ伝送路が得られるまで 3 |
図書
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