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1.

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1. 光デバイス
末松安晴執筆
出版情報: 東京 : コロナ社, 1986.4  x, 186p ; 22cm
シリーズ名: 電子通信学会大学シリーズ / 電子通信学会編 ; E-4
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1.光デバイスの光エレクトロニクス的背景
   1.1 はじめに 1
   1.2 光エレクトロニクス分野の背景 3
   1.3 光デバイスと波長帯 5
   1.4 光デバイスの基礎 7
2.量子力学の基礎
   2.1 量子力学発達の背景と物質の粒子・波動の2面性 8
   2.2 シュレディンガーの波動方程式 11
   2.3 波動関数 13
   2.4 括弧ベクトル:ブラベクトルとケットベクトル 15
   2.5 期待値と跡 16
   演習問題 18
3.半導体による発光と吸収
   3.1 電子遷移 19
   3.2 自然放出と吸収および誘導放出 22
   3.3 電子の寿命 23
   3.4 半導体の電気の性質 26
   3.5 ヘテロ構造とキャリヤの注入 30
   3.5.1 ヘテロ接合 30
   3.5.2 ヘテロ接合の電圧電流特性 32
   3.6 化合物半導体とエネルギー間隔 36
   3.6.1 化合物半導体のエネルギー間隔 36
   3.6.2 半導体の屈折率と吸収係数 39
   3.6.3 混晶のエピタキシー 43
   演習問題 43
4.光波と電子の相互作用の量子論
   4.1 はじめに 44
   4.2 波動方程式による光増幅の説明 46
   4.3 密度行列による分極の表し方 48
   4.4 密度行列の運動方程式 51
   4.5 2準位系近似の物質の分極と光の増幅 53
   4.6 誘導放出と電子遷移:レート方程式 58
   4.7 電子遷移と誘導放出のまとめ 60
   4.8 多準位系の分極 61
   4.9 極薄膜の量子効果(量子井戸効果) 62
   演習問題 64
   5. 光誘電体導波路
   5.1 光導波路と集光 65
   5.2 導波モード 68
   5.3 等価屈折率と閉じ込め係数 73
   5.4 光伝搬の電力整合 74
   5.5 集光と出射 77
   演習問題 78
6. 半導体レーザと発光デバイス
   6.1 はじめに 80
   6.2 発光ダイオード(LED) 81
   6.3 半導体レーザ(レーザダイオード,ID) 86
   6.3.1 はじめに 86
   6.3.2 半導体レーザの構造 87
   6.3.3 半導体レーザの発振しきい値と光出力 89
   6.4 半導体レーザの発振波長と増幅利得 94
   6.5 半導体レーザの静特性 98
   6.6 動的単一モード動作 102
   6.7 発光ダイオードと半導体レーザの光波の特質の比較 103
   6.8 各種のレーザ 108
   演習問題 108
7.発光デバイスの直接変調
   7.1 光変調 109
   7.2 半導体レーザの直接変調 111
   7.3 発光ダイオードの直接変調 120
   演習問題 122
8. 受光・撮像・表示デバイス
   8.1 はじめに 123
   8.2 光検出器 124
   8.3 pinホトダイオード 125
   8.4 アバランシェホトダイオード(APD) 128
   8.5 実際の光検出器 132
   8.6 撮像デバイス 134
   8.7 表示デバイス 139
   演習問題 143
9. 光線路と光コンポーネント
   9.1 光ファイバ 144
   9.2 光ファイバと光デバイスの結合 151
   9.3 光回路素子 153
   9.4 光変調器,光スイッチ,光偏向器 158
   9.5 光集積回路 163
   演習問題 163
10. 光デバイスの応用
   10.1 はじめに 164
   10.2 光通信 164
   10.3 光情報記録・再生 166
   10.4 像情報の入出力 167
   10.5 光情報処理 167
   10.6 光計測と医療への応用 168
   10.7 光電力応用 169
文献 170
演習問題解答 171
索引 183
1.光デバイスの光エレクトロニクス的背景
   1.1 はじめに 1
   1.2 光エレクトロニクス分野の背景 3
2.

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2. 光・記憶素子とセンサ
末松安晴 [ほか] 著
出版情報: 東京 : 岩波書店, 1985.8  viii, 248p ; 22cm
シリーズ名: 岩波講座マイクロエレクトロニクス / 元岡達 [ほか] 編 ; 2 . マイクロエレクトロニクス素子 / 菅野卓雄 [ほか] 著||マイクロ エレクトロニクス ソシ ; 2
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3.

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3. 光ファイバ通信入門. 改訂3版
末松安晴, 伊賀健一共著
出版情報: 東京 : オーム社, 1989.11  xii, 314p, 図版2枚 ; 22cm
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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
4.

図書
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4. 半導体レーザーが通信を変える
末松安晴著
出版情報: 東京 : 三田出版会, 1990.8  95p ; 19cm
シリーズ名: ステアリングシリーズ ; . 科学技術を先導する30人||カガク ギジュツ オ センドウ スル 30ニン ; 11
所蔵情報: loading…
5.

図書
図書
5. 長波長集積レーザ及び光集積回路に関する研究
研究代表者 末松安晴
出版情報: [東京] : [東京工業工学部], 1984.2  10, 8, 467p ; 26cm
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6.

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東工大
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6. フォトニクス : 光エレクトロニクスとその進展
末松安晴, 小林功郎共著
出版情報: 東京 : オーム社, 2007.12  xx, 811p ; 22cm
所蔵情報: loading…
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1章 序章
   1.1 フォトニクスの分野 1
   　(a)光の特徴 2
   　(b)フォトニクスの諸分野 4
   1.2 フオトニクスのできごと 6
2章フォトニクスの星礎
   2.1 発光デバイスの原理 13
   　(a)レーザの基本的な構成と遷移過程 14
   　(b)光の増幅とレーザ発振の条件 16
   　(c)レーザの基本的な特性 18
   　(d)発光ダイオードとレーザの効率比較 20
   2.2 半導体レーザの基礎 21
   　2.2.1 半導体レーザの特徴と動作原理 21
   　　(a)半導体レーザの特徴 22
   　　(b)半導体レーザの動作原理 24
   　2.2.2 二重へテロ構造半導体レーザ 25
   　2.2.3 発振スペクトル制御 27
   　2.2.4 端面発光型と面発光型の半導体レーザ 28
   　2.2.5 高速直接変調特性 29
   　2.2.6 雑音特性 31
   　　(a)量子雑音 31
   　　(b)モード分配雑音 33
   　　(c)反射戻り光誘起雑音 34
   　2.2.7 半導体材料と波長 36
   　2.2.8 各種半導体レーザと応用 37
   2.3 ナノ構造の光と電子 38
   　2.3.1 周期構造と光の反射 39
   　　(a)一次元誘電体周期構造 39
   　　(b)多層膜周期構造反射鏡・フィルタ 41
   　　(c)分布帰還・分布反射構造 42
   　2.3.2 フォトニック結晶 43
   　　(a)基本フォトニック結晶 44
   　　(b)欠陥導入による光制御 48
   　　(c)フォトニック結晶光共振器とレーザ 49
   　　(d)二次元フォトニック結晶レーザ 52
   　　(e)フォトニック結晶を利用した発光ダイオード 53
   　　(f)スーパプリズム効果 53
   　　(g)フォトニック結晶光機能デバイス 55
   　2.3.3 量子構造とひずみ 58
   　　(a)量子井戸構造 58
   　　(b)低次元自由度の半導体構造 59
   　　(c)量子構造とひずみ 61
   2.4 光デバイスとエピタキシー 63
   　2.4.1 液相成長法 63
   　2.4.2 気相成長法 65
   　　(a)MHCVD 65
   　　(b)MOCVD 66
   　2.4.3 分子線成長法 67
   2.5 さまざまなレーザ 69
   　2.5.1 気体レーザ 69
   　　(a)へリウムネオン(He-Ne)レーザ 69
   　　(b)アルゴンイオン(Ar+)レーザ 70
   　　(c)炭酸ガス(CO2)レーザ 71
   　　(d)エキシマレーザ 72
   　　(e)ヘリウムカドミウム(He-Cd)レーザ 74
   　2.5.2 固体レーザ 75
   　　(a)ルビーレーザ 75
   　　(b)ネオジウムYAG(Nd:YAG)レーザ 76
   　　(c)Qスイッチ固体レーザ 78
   　2.5.3 色素レーザ 79
   　2.5.4 有機半導体レーザ 81
   2.6 超短光パルスの発生と制御 82
   　2.6.1 超短光パルスの生成 83
   　　(a)変調による光パルス発生 84
   　　(b)モード同期による光パルス発生 85
   　　(c)光パルスの圧縮による超短光パルス化 88
   　　(d)光パルスの高出力化 90
   　2.6.2 代表的な超短光パルスレーザ 91
   　　(a)チタンサファイア固体レーザ 92
   　　(b)ファイバレーザ 94
   　　(c)モード同期半導体レーザ 95
   2.7 光学的非線形性とその応用 97
   　2.7.1 光学的非線形効果による周波数変換 98
   　　(a)非線形光学効果の概念 98
   　　(b)第2高調波発生 98
   　　(c)その他の周波数変換現象 100
   　2.7.2 電気光学効果 101
   　　(a)電気光学効果の基礎的な考え方 102
   　　(b)ポッケルス効果 102
   　　(c)カー効果 103
   　　(d)フランツ・ケルディッシュ効果 104
   　　(e)量子閉込めシュタルク効果 105
   　2.7.3 磁気光学効果 107
   　　(a)ファラデー効果 107
   　　(b)磁気光学カー効果 109
   2.8 光増幅 110
   2.9 光速の制御 112
   　2.9.1 電磁誘導透明化現象 113
   　2.9.2 フォトニック結晶による光速制御 115
   2.10 フォトニクスと材料 117
   参考文献 119
3章 光ファイバ
   3.1 光ファイバの始まり 127
   3.2 光ファイバの基礎 129
   　3.2.1 光ファイバによる光伝搬 129
   　3.2.2 光ファイバの種類 130
   　3.2.3 光ファイバの特徴 132
   3.3 光ファイバの伝送損失 135
   　3.3.1 光ファイバ伝送損失低減の経緯 135
   　3.3.2 石英系光ファイバの伝送損失要因 137
   3.4 光ファイバの伝送帯域 139
   3.5 光ファイバの材料と製法 143
   　3.5.1 石英系光ファイバ 143
   　　(a)内付け気相成長法 143
   　　(b)外付け気相成長法 145
   　　(c)気相軸付け成長法 146
   　3.5.2 その他の光ファイバ 147
   　　(a)イオン交換法 147
   　　(b)プラスチック重合法 150
   3.6 機能性光ファイバ 153
   　3.6.1 偏波面保存ファイバ 153
   　3.6.2 ホーリーファイバ 154
   　3.6.3 分散補償ファイバ 156
   　3.6.4 光増幅用ファイバ 159
   3.7 光ファイバ接続技術 161
   参考文献 163
4章 半導体光源と受光器
   4.1 半導体レーザ 165
   　4.1.1 半導体レーザ:室温連続発振以前 166
   　4.1.2 室温連続発振半導体レーザ 168
   　　(a)二重へテロ構造半導体レーザの提案 168
   　　(b)二重へテロ構造半導体レーザによる室温連続発振 169
   　　(c)日本における室温連続発振半導体レーザの研究開発 171
   　　(d)二重へテロ構造半導体レーザの基本 172
   　4.1.3 800nm帯半導体レーザ 173
   　　(a)GaAs/AlGaAs半導体レーザの初期信頼性 173
   　　(b)横モード不安定問題 174
   　　(c)水平横モード制御 180
   　　(d)高速直接変調特性 182
   　4.1.4 1300nm帯単一横モード半導体レーザ 186
   　　(a)長波長帯半導体レーザ用新材料 186
   　　(b)1300nm帯単一横モード半導体レーザ 188
   　　(c)1300nm帯DC-PBH半導体レーザの特性 191
   　　(d)InGaAsP半導体レーザの信頼性 192
   　　(e)高速直接変調スペクトル特性 193
   　4.1.5 1550nm帯動的単一モード半導体レーザ 194
   　　(a)動的単一モードレーザと集積レーザ 194
   　　(b)1550nm帯動的単一モードレーザのための1550nm帯半導体レーザ 196
   　　(c)動的単一モード化への試み 199
   　　(d)周期構造と複合共振器 203
   　　(e)動的単一モード半導体レーザの特性 207
   　4.1.6 光ファイバ増幅器励起用高光出力半導体レーザ 213
   　4.1.7 低チャープ光源 217
   　　(a)半導体レーザのスペクトル線幅 217
   　　(b)直接変調における波長チャーピング 218
   　　(c)外部光変調方式 220
   　4.1.8 波長多重用光源 222
   　　(a)波長の異なる個別の半導体レーザ 222
   　　(b)高密度波長多重用光源 224
   4.2 量子構造半導体レーザ 225
   　4.2.1 量子構造への道 225
   　　(a)半導体レーザの活性層厚の低減 225
   　　(b)量子井戸構造 227
   　4.2.2 量子井戸構造半導体レーザ 228
   　　(a)低しきい値電流 228
   　　(b)発振しきい値の温度依存性 229
   　　(c)直接変調特性 231
   　　(d)スペクトル特性 233
   　4.2.3 量子細線半導体レーザ 235
   　　(a)量子細線構造の作製 235
   　　(b)量子細線半導体レーザの特性 236
   　4.2.4 量子ドット半導体レーザ 237
   　　(a)量子ドットの作製 237
   　　(b)低しきい値密度 239
   　　(c)発振しきい値の温度特性 240
   4.3 面発光レーザ 241
   　4.3.1 面発光レーザ(VCSEL)の始まり 242
   　4.3.2 面発光レーザの基本特性 245
   　　(a)低発振しきい値・低消費電力 246
   　　(b)単一波長特性 250
   　　(c)高速直接変調特性 251
   　4.3.3 さまざまな波長帯の面発光レーザ 253
   　　(a)面発光レーザ用材料への要求 253
   　　(b)短波長帯面発光レーザ 254
   　　(c)長波長帯InGaAsP/InP系面発光レーザ 256
   　　(d)GaInNAS系面発光レーザ 258
   　　(e)近赤外面発光レーザ 261
   　　(f)可視光赤色VCSEL 262
   　　(g)青・紫色面発光レーザ 262
   4.4 光ディスク用半導体レーザ 263
   　4.4.1 光ディスク用半導体レーザに要求される特性 263
   　　(a)短波長化 264
   　　(b)高出力化 265
   　　(c)低非点隔差化 266
   　　(d)低雑音化 267
   　　(e)長寿命化 267
   　4.4.2 近赤外半導体レーザ 267
   　　(a)短波長化 268
   　　(b)高出力化 270
   　　(c)低非点隔差化 272
   　　(d)低雑音化 274
   　4.4.3 赤色半導体レーザ 278
   　　(a)赤色半導体レーザの材料と波長 278
   　　(b)赤色半導体レーザの室温連続発振 279
   　　(c)短波長化 281
   　　(d)低しきい値電流化 282
   　　(e)高出力化 283
   　4.4.4 緑青紫色GaN系半導体レーザ 284
   　　(a)初期のブレークスルー技術 285
   　　(b)InGaN/AlGaN青色Led 285
   　　(c)InGaN-MQW半導体レーザ室温連続発振 286
   　　(d)InGaN-MQW半導体レーザの高信頼化 288
   　　(e)InGaN-MQW半導体レーザの基本特性 292
   　　(f)その他の試み 293
   　4.4.5 緑青色ZnSe系半導体レーザ 293
   　　(a)初期のブレークスルー技術 294
   　　(b)ZnCdSe/ZnMgSSe系半導体レーザの室温連続発振 296
   4.5 発光ダイオード 297
   　4.5.1 半導体レーザとの比較 297
   　4.5.2 発光ダイオードの構造 300
   　4.5.3 直接変調特性 303
   　4.5.4 光ファイバとの結合 305
   4.6 受光デバイス 306
   　4.6.1 フォトダイオードの基本原理 307
   　　(a)フォトダイオードの基礎 307
   　　(b)フォトダイオード用材料 309
   　　(c)応答特性 311
   　　(d)雑音 312
   　4.6.2 pin-PD 314
   　　(a)pin構造 314
   　　(b)基本構造と特性 315
   　4.6.3 アバランシェフォトダイオード 316
   　　(a)なだれ増倍(アバランシェブレークダウン) 316
   　　(b)基本構造 318
   　　(c)増倍電流-電圧特性 319
   　　(d)応答特性 320
   　　(e)雑音 321
   　4.6.4 光ファイバ通信用PD,APDの使い方 322
   　　(a)モジュール 322
   　　(b)APDの自動利得調整(AGC) 323
   　　(c)受信感度特性 324
   　　(d)前置光増幅器 327
   　4.6.5 フォトダイオード関連の新しい動き 328
   　　(a)超格子(SLS)APD 328
   　　(b)光導波路型PD,APD 331
   　　(c)光電子集積回路(OEIC) 332
   　　(d)単一走行キャリヤフォトダイオード 334
   参考文献 336
5章 光機能・集積デバイス
   5.1 光機能デバイス 353
   　5.1.1 光接続デバイス 355
   　　(a)光源と光ファイバの結合回路 356
   　　(b)光コネクタ 360
   　5.1.2 光分岐・挿入デバイス 364
   　5.1.3 光変調器 369
   　　(a)光変調の原理 369
   　　(b)複屈折を利用したバルク型光変調器 371
   　　(c)光導波路変調器の原理 374
   　　(d)位相変調型光導波路変調器 374
   　　(e)方向性結合型光導波路変調器 376
   　　(f)マッハツェンダ干渉計型光変調器 378
   　　(g)回折格子型光変調器 380
   　　(h)内部全反射型光変調器 380
   　　(i)電界吸収型光変調器 380
   　5.1.4 光スイッチ 382
   　　(a)光スイッチの方式と主要な原理 383
   　　(b)方向性結合器型光スイッチ 385
   　　(c)マッハツェンダ干渉計型光スイッチ387
   　　(d)全反射制御淳波路型光スイッチ 388
   　　(e)可動反射鏡型光スイッチ 390
   　　(f)光ゲート型光スイッチ 393
   　5.1.5 波長多重用光デバイス 395
   　　(a)波長多重・分波器の原理 395
   　　(b)マイクロオプティック型波長多重・分波器 396
   　5.1.6 光増幅器 397
   　5.1.7 非相反光デバイス 401
   5.2 光集積回路 406
   　5.2.1 光集積の起源 407
   　5.2.2 光集積に関するいくつかの視点 409
   　　(a)モノリシック集積とハイブリッド集積 410
   　　(b)光導波路集積回路の展開方向 412
   　　(c)光と電子の集積 414
   　5.2.3 光電子集積回路(OEIC) 416
   　　(a)OEICとPUCの比較 416
   　　(b)OEICの構造 417
   　　(c)短波長系光送信・受信OEIC 418
   　　(d)長波長系光送信・受信OEIC 421
   　　(e)OEICの課題 423
   　5.2.4 光集積回路(PIC)I:半導体レーザ回り集積 424
   　　(a)PICの利点 425
   　　(b)集積レーザ 426
   　　(c)モニタPD集積半導体レーザ 429
   　　(d)変調器集積半導体レーザ 430
   　　(e)モード変換器集積半導体レーザ・増幅器 434
   　5.2.5 光集積回路(PIC)Ⅱ:波長多重伝送用光集積 439
   　　(a)DBR/DFBレーザベースの波長可変集積光源 439
   　　(b)面発光レーザベースの波長可変集積光源 443
   　　(c)波長選択集積光源 445
   　　(d)多波長集積面発光レーザ 450
   　　(e)新しい試み 451
   　5.2.6 モノリシック光集積回路(PIC)Ⅲ:その他の光機能集積デバイス 452
   　　(a)WDM光アドドロップ多重回路 452
   　　(b)干渉計利用波長変換デバイス 456
   　　(c)干渉計利用全光時間スイッチ 458
   　5.2.7 非半導体光集積デバイス 460
   　　(a)石英系平面光波回路 461
   　　(b)アレー光導波路型回折格子デバイス 462
   　　(c)可変利得等化デバイス 464
   　　(d)可変分散補償デバイス 465
   　　(e)偏波モード分散補償デバイス 466
   　　(f)光導波路型非相反デバイス 467
   参考文献 469
6章 光通信
   6.1 光通通信のしくみ 484
   　6.1.1 光ファイバ通信ひな型モデル実験 485
   　6.1.2 空間伝搬型と導波路伝搬型 486
   　　(a)光ファイバ以前の光伝送路の開発状況 486
   　　(b)空間伝搬型光通信 488
   　　(c)導波路伝搬型光通信:光ファイバ通信 488
   6.2 光ファイバ通信システム 491
   　6.2.1 光ファイバ通信の性能指標 492
   　6.2.2 800nm帯多モード光ファイバ伝送システム 494
   　6.2.3 1300nm帯単一モード光ファイバ伝送システム 496
   　6.2.4 1550nm帯単一モード光ファイバ伝送システム 500
   　6.2.5 コヒーレント光ファイバ伝送システム 505
   　6.2.6 光直接増幅中継光ファイバ伝送システム 507
   　6.2.7 波長分割多重光ファイバ伝送システム 512
   　6.2.8 光時間分割多重光ファイバ伝送システム 523
   6.3 さまざまな光通信システム 525
   　6.3.1 光ファイバネットワークの全体像 526
   　6.3.2 海底光ケーブルシステム 527
   　6.3.3 幹線系陸上光通信システム 530
   　6.3.4 光メトロネットワーク 532
   　6.3.5 光アクセスネットワーク 532
   6.4 光通信の展開 535
   　6.4.1 パス制御フォトニックネットワーク 536
   　　(a)リングネットワーク 537
   　　(b)メッシュネットワーク 540
   　6.4.2 パス制御からパケット制御へ 543
   　　(a)ラベルスイッチングネットワーク 544
   　　(b)より一般化された多重プロトコルラベルスイッチング(GMPLS) 546
   　　(c)パケットスイッチングネットワーク 547
   　　(d)光相関方式光バケットスイッチング 549
   　　(e)スター型波長多重ネットワークにおける光パケットスイッチング 552
   　　(f)アナログ・ディジタル変換方式光パケットスイッチング 553
   　　(g)光電融合方式バケットスイッチング 554
   6.5 フォトニツクネットワークの躍進 556
   参考文献 558
7章 光記録
   7.1 光ディスクメモリ 556
   　7.1.1 光ディスクの特徴 567
   　7.1.2 光デイスクメモリの原理 568
   　7.1.3 再生専用光ディスク 571
   　7.1.4 追記型光ディスク 576
   　7.1.5 書換え型光ディスク 577
   　　(a)相変化方式の書換え光ディスク 578
   　　(b)光磁気方式の書換え光ディスク 581
   　7.1.6 新世代光ディスク 583
   7.2 超大容量光記録への展開 585
   　7.2.1 近接場光利用の光メモリ 585
   　7.2.2 ホログラフィックメモリ 588
   　7.2.3 光化学ホールバーニングメモリ 589
   　7.2.4 光記録技術の展開 590
   参考文献 591
8章 ヒューマンインタフェース
   8.1 ディスプレイデバイス 593
   　8.1.1 さまざまな表示デバイス 594
   　　(a)技術面での分類 594
   　　(b)駆動方式での分類 596
   　　(c)基本機能と性能 598
   　　(d)用途の比較 601
   　8.1.2 液晶ディスプレイ(LCD) 602
   　　(a)LCDの構造と特徴 602
   　　(b)LCDの動作モード 604
   　　(c)カラー化 612
   　8.1.3 プラズマディスプレイ(PDP) 613
   　　(a)PDPの特徴 614
   　　(b)PDPの構造 615
   　　(c)低消費電力化 616
   　8.1.4 有機ELディスプレイ617
   　　(a)有機ELの特徴 618
   　　(b)有機ELの構造 618
   　　(c)材料と製法 620
   　　(d)長寿命化 621
   　　(e)フルカラー化 621
   　　(d)高効率化 622
   　8.1.5 ブラウン管ディスプレイ(CRT) 624
   　8.1.6 電界放射ディスプレイ(FED) 626
   　8.1.7 投射型ディスプレイ 629
   　8.1.8 空間像型ディスプレイ 632
   　8.1.9 その他のディスプレイデバイス 634
   　　(a)蛍光表示管(VFD) 634
   　　(b)エレクトロルミネセンス(EL) 635
   　　(c)発光ダイオード(LED) 636
   　　(d)交通信号灯 636
   8.2 情報入出力デバイス 638
   　8.2.1 プリンタ 639
   　　(a)家庭・オフィス用プリンタの方式 639
   　　(b)レーザプリンタ 640
   　8.2.2 情報入力デバイス 643
   　　(a)イメージスキャナ 643
   　　(b)ディジタルカメラ,ビデオカメラ 647
   　8.2.3 固体撮像素子 649
   　　(a)CCDセンサ 649
   　　(b)CMOSセンサ 652
   参考文献 654
9章 光情報処理・光計測
   9.1 光情報処理 657
   　9.1.1 並列光情報処理・画像処理 659
   　9.1.2 並列光接続 662
   　　(a)光接続の必要性 662
   　　(b)光接続と電気接続の比較 666
   　　(c)装置間光接続 668
   　　(d)プリント板間光接続 671
   　　(e)プリント板上光接続 675
   　　(f)チップ内光接続 677
   　9.1.3 量子コンピュータ・量子通信 679
   　　(a)量子暗号 680
   　　(b)量子暗号伝送システム 681
   　　(c)量子演算 685
   　　(d)量子ビット 686
   9.2 光計測 688
   　9.2.1 光センサ 688
   　　(a)光センサの特徴 689
   　　(b)光センサ市場 690
   　　(c)代表的な光センサ 691
   　　(d)光ファイバ機能型センサの原理とセンシング対象 695
   　　(e)光ファイバジャイロ 696
   　　(f)主要な光ファイバ機能型センサ 697
   　　(g)その他の光ファイバ機能型センサ 699
   　9.2.2 フェムト秒レーザによる光計測 700
   　　(a)高精度距離計測 700
   　　(b)フェムト秒分光法 701
   　　(c)フェムト秒レーザイメージング 702
   　　(d)テラヘルツ波イメージング,X線イメージング 703
   　　(e)フェムト秒レーザ質量分析法 704
   　9.2.3 光リソグラフィ 705
   　　(a)露光装置の展開 705
   　　(b)超解像技術 707
   　　(c)近接場光リソグラフィ 708
   　9.2.4 光測定器 710
   　　(a)光通信用光測定器 710
   　　(b)電気光学サンプリング 713
   　　(c)レーザ顕微鏡 714
   参考文献 715
10章 光電力技術・レーザ加工
   10.1 光とエネルギー 721
   　10.1.1 太陽電池 721
   　10.1.2 光による電力制御 726
   　　(a)ファラデー効果利用光CT 727
   　　(b)光サイリスタ 729
   　10.1.3 半導体照明 730
   　　(a)白熱電灯と蛍光灯照明 731
   　　(b)半導体照明光源の特徴と応用 732
   　　(c)半導体白色光源の実現方法 734
   　　(d)半導体照明の今後 735
   10.2 レーザ加工 736
   　10.2.1 レーザ加工の原理と応用 737
   　10.2.2 主要なレーザ熱加工プロセス 739
   　　(a)溶接 739
   　　(b)切断・穴あけ 741
   　　(c)表面改質 742
   　　(d)合金化・アモルファス化 743
   　10.2.3 レーザアブレーション 744
   　　(a)微細加工 744
   　　(b)薄膜作製 744
   　　(c)ナノ構造体 745
   　10.2.4 フェムト秒レーザ加工 745
   　　(a)超短パルスレーザの応用分野 746
   　　(b)多光子吸収によるナノ加工 747
   　　(c)フェムト秒レーザアブレーション 748
   　　(d)紫外光照射による屈折率制御 750
   　　(e)フェムト秒レーザによる材料表面改質 752
   　　(f)フェムト秒レーザ加工とバイオエレクトロニクス 753
   10.3 レーザ核融合 755
   10.4 その他の応用 757
   参考文献 758
11章 光援用医療
   11.1 生体光計測・光診断 763
   　11.1.1 内視鏡体内検査技術 764
   　　(a)ファイバスコープ内視鏡 764
   　　(b)電子スコープ内視鏡 766
   　　(c)カプセル内視鏡 767
   　11.1.2 光援用体内映像技術 768
   　　(a)光コヒーレントトモグラフィ 768
   　　(b)光コンピュータトモグラフィ 769
   　11.1.3DNAチップによる診断 772
   11.2 光医学治療 774
   　11.2.1 レーザメス 774
   　11.2.2 さまざまな光援用治療 775
   　　(a)目の治療 775
   　　(b)歯の治療 777
   　　(c)皮膚の治療 778
   　　(d)がんの治療 779
   11.3 遠隔医療 781
   参考文献 782
12章 終章
   12.1 フォトニクスの発展経緯 783
   12.2 基礎研究とイノベーション 785
   12.3 連携と協力 788
   12.4 フォトニクスの展開 790
   12.5 結び 794
   参考文献 795
索引 797
1章 序章
   1.1 フォトニクスの分野 1
   　(a)光の特徴 2
7.

図書
図書
7. レーザー : その科学技術にもたらしたもの
日本物理学会編
出版情報: 東京 : 丸善, 1978.6  x, 378p ; 22cm
所蔵情報: loading…
目次情報: 続きを見る
レーザー光と「ふつうの光」とはどこが違うか / 霜田光一 [執筆]
レーザー作用の基礎 / 矢島達夫 [執筆]
レーザーの発振理論I / 覧具博義 [執筆]
レーザーの発振理論II / 上田芳文 [執筆]
気体レーザーI / 田幸敏治 [執筆]
気体レーザーII : 大出力気体レーザー / 的場幹史 [執筆]
固体と色素のレーザー / 黒田寛人 [執筆]
半導体レーザー / 林巌雄 [執筆]
非線形光学 / 清水富士夫 [執筆]
短波長レーザーへのアプローチ / 稲場文男 [執筆]
原子, 分子のレーザー分光学 / 桜井捷海 [執筆]
固体光物性とレーザー / 塩谷繁雄 [執筆]
固体のラマン分光と相転移 / 重成武 [執筆]
月との距離を測る / 土谷淳 [執筆]
レーザー通信 / 末松安晴 [執筆]
レーザーによる情報処理 / 桜井健[二]郎, 森川滝太郎 [執筆]
レーザー加工 / 難波進 [執筆]
レーザーによるエネルギー開発 : レーザー核融合とレーザー同位体分離 / 山中千代衛 [執筆]
レーザー光と「ふつうの光」とはどこが違うか / 霜田光一 [執筆]
レーザー作用の基礎 / 矢島達夫 [執筆]
レーザーの発振理論I / 覧具博義 [執筆]
8.

図書
図書
8. 量子エレクトロニクス : その工学的基礎
Dietrich Marcuse著 ; 末松安晴[ほか]訳
出版情報: 東京 : 丸善, 1976.12  463p ; 22cm
所蔵情報: loading…
9.

図書

東工大
目次DB
図書
東工大
目次DB
9. 電磁気学
末松安晴著
出版情報: 東京 : 共立出版, 1973.10  2, 11, 300, 6p ; 22cm
シリーズ名: 大学講座電子工学
所蔵情報: loading…
目次情報: 続きを見る
第1章 真空中の電荷と静電界の積分法則
   1.1 電荷 1
   1.2 クーロンの法則 2
   1.3 電界 3
   1.4 電界とベクトル 4
   1.4.1 スカラとベクトル
   1.4.2 電界のベクトル表示
   1.4.3 自由空間中の点電荷による電界
   1.4.4 分布電荷による電界
   1.5 電界の発散 8
   1.5.1 電気力線
   1.5.2 電界に関するガウスの法則
   1.5.3 電界の発散
   1.5.4 導体中の電荷と電界
   1.5.5 クーロンの法則の成立に関する間接実験
   演習問題 11
第2章 真空中の直流電流と誘磁界の積分法則
   2.1 電荷と電流 12
   2.1.1 電荷と電流
   2.1.1 電荷の保存
   2.1.3 導電率と起電力
   2.2 直流電流の間に働く力と誘磁界(磁束密度) 14
   2.2.1 直線状電流の間に働く力
   2.2.2 誘磁界
   2.2.3 ベクトル積
   2.3 誘磁界と直流電流 17
   2.3.1 アンペアの周回積分の法則
   2.3.2 誘磁界とうず
   2.4 誘磁界と発散 19
   2.4.1 磁石と磁荷
   2.4.2 誘磁界の発散
   演習問題 20
第3章 真空中の時間的に変化する界と電磁界の積分法則
   3.1 変位電流と拡張したアンペアの法則 21
   3.1.1 変位電流
   3.1.2 変位電流と誘磁界
   3.1.3 拡張したアンペアの法則
   3.2 電磁誘導 23
   3.2.1 磁束
   3.2.2 ファラデーの電磁誘導の法則
   3.2.3 表皮効果
   3.2.4 表面電流
   3.3 真空中における電磁界の積分法則 25
   3.3.1 電界と誘磁界
   3.3.2 電荷および電流に働く力
   3.3.3 真空中の電磁界の積分法則
   3.3.4 電磁界の法則の実験的裏づけ
   3.3.5 界の決定に対する積分法則の有効性と限界
   3.3.6 静界の特徴
   3.4 電磁気学の成り立ち 28
   3.4.1 歴史的背景
   3.4.2 電磁気学とその応用の歴史
   3.4.3 マクスウェルの方程式の適用限界
   3.4.4 MKS 単位系の簡単な説明
   3.4.5 MKSA 単位系の単位の大きさ
   3.5 電磁気現象の単純化および抽象化 32
   3.5.1 単純化した条件下での電磁気現象
   3.5.2 現象の抽象化
   演習問題 34
第4章 ベクトル解析と座標系
   4.1 スカラの傾き 35
   4.1.1 スカラの傾きとベクトル
   4.1.2 微分のベクトル記号
   4.1.3 ポテンシアル
   4.1.4 ベクトルの線積分
   4.1.5 保存界
   4.2 ベクトルの発散 39
   4.2.1 表面積分とグリーンの定理
   4.2.2 ベクトルの発散
   4.2.3 スカラ関数のグリーンの公式
   4.3 ベクトルの回転 44
   4.3.1 ベクトルの回転
   4.3.2 ストークスの定理
   4.4 ベクトル界の性質 47
   4.5 座標系 50
   4.5.1 直交曲線座標
   4.5.2 直交曲線座標におけるベクトル演算
   4.6 直交曲線座標系における微分演算子 54
   4.6.1 傾き
   4.6.2 発散
   4.6.3 回転
   4.6.4 ラプラシアン
   演習問題 57
第5章 静電界と電位
   5.1 静電界中の電位と仕事 59
   5.1.1 電荷を動かすに要する仕事
   5.1.2 電位
   5.1.3 静電界の保存性
   5.2 電位の傾きと電界 61
   5.2.1 電位の微分と電界
   5.2.2 電位の傾き
   5.2.3 電界の向き
   5.2.4 点電荷のまわりの電位
   5.3 ガウスの法則の一般的な証明 63
   5.3.1 立体角
   5.3.2 ガウスの法則(積分形)
   5.4 電界の発散 66
   5.4.1 ガウスの法則(微分形)
   5.4.2 ベクトルの発散
   5.5 ポアソンおよびラプラスの方程式 68
   5.6 ラプラス・ポアソンの方程式の解の一義性 69
   5.7 特殊な電荷分布による静電界 69
   5.7.1 半径aの帯電導体球の場合
   5.7.2 点対称の電荷分布の例
   5.7.3 軸対称電荷分布の例
   5.7.4 面対称の電荷分布
   5.7.5 間隔dの無限に広い平行導体板間の電位差
   5.7.6 電気双極子の作る電界
   5.7.7 密度ρ(x,y,z)の電荷による電位と電界
   演習問題 75
第6章 導体系と静電容量
   6.1 重ね合せの理とグリーンの相反定理 77
   6.1.1 電荷および電位分布の一義性
   6.1.2 重ね合せの理
   6.1.3 グリーン相反定理
   6.2 容量係数と電位係数 79
   6.2.1 容量係数
   6.2.2 電位係数
   6.3 静電容量 81
   6.3.1 静電容量の定義
   6.3.2 静電容量に貯えられるエネルギー
   6.3.3 静電容量の接続
   6.3.4 平行板キャパシタの静電容量
   6.3.5 容量係数の例
   6.3.6 同軸導体円筒の静電容量
   6.4 静電誘導 84
   6.5 静電しゃへい 85
   演習問題 85
第7章 真空中における境界のある静電界の解
   7.1 境界条件 87
   7.2 一次元のポアソンの方程式の解 88
   7.3 電気映像法 90
   7.3.1 導体平面と点電荷
   7.3.2 円筒面と線電荷
   7.3.3 二つの円筒導体間の静電容量
   7.3.4 電気双極子を用いる映像
   7.4 二次元電界の特殊解法 94
   7.4.1 二次元問題
   7.4.2 コーシー・リーマンの方程式
   7.4.3 等角写像
   7.4.4 等角写像による静電界
   7.5 グリーン関数とその応用 97
   演習問題 98
第8章 誘電体と電束密度
   8.1 誘電体の分極 100
   8.1.1 誘電体
   8.1.2 分極
   8.2 電束密度 102
   8.2.1 電束密度
   8.2.2 平行電極間の分極と電界
   8.2.3 電束密度の発散
   8.3 誘電率と電界の方程式 103
   8.3.1 分極率と誘電率
   8.3.2 電束密度の単位
   8.3.3 静電容量と誘電率
   8.3.4 誘電体中のクーロンの法則
   8.3.5 電界と電束密度
   8.3.6 誘電体中のポアソン方程式
   8.4 誘電体の境界面における条件 106
   8.4.1 電界の条件
   8.4.2 電束密度の条件
   8.4.3 電界と電束密度の一般的境界条件
   8.5 誘電体を含む空間の静電界 109
   8.5.1 細隙中の電界と電束密度
   8.5.2 平行板間の誘電体
   8.5.3 一様電界中の誘電体球
   8.6 誘電体内の局部電界 111
   8.7 誘電体と誘電率 112
   8.7.1 誘電率と周波数特性
   8.7.2 自発分極
   8.7.3 圧電現象
   8.7.4 テンソル誘電率
   8.7.5 誘電体分極の一般的表わし方
   演習問題 114
第9章 静電エネルギーと力
   9.1 静電界中に貯えられるエネルギー 116
   9.1.1 帯電体のエネルギー
   9.1.2 静電エネルギー密度
   9.2 電界のエネルギーとトムソンの定理 117
   9.2.1 トムソンの定理
   9.2.2 アーンショーの定理
   9.3 導体系の蓄積エネルギーと力 119
   9.3.1 仮想変位の原理
   9.3.2 導体系のエネルギーと力
   9.3.3 蓄積される静電エネルギーの限界値
   9.4 物体に働く静電力 121
   9.4.1 静電力
   9.4.2 導体表面に働く力
   9.4.3 誘電体の境界面に働く力
   9.4.4 電束に働く応力
   9.4.5 キャパシタ中へ挿入された誘電体に働く力
   9.4.6 不均 電界中の力
   9.4.7 静電気力の応用
   演習問題 125
第10章 導体と直流電流
   10.1 電流と抵抗 128
   10.1.1 オームの法則
   10.1.2 オームの法則に従わない電流
   10.1.3 コンダクタンス
   10.1.4 電流密度
   10.1.5 導電率
   10.1.6 固有抵抗
   10.2 抵抗とジュール熱 131
   10.2.1 電子の移動によるオーム法則の説明
   10.2.2 ジュール熱と電力損失
   10.2.3 半導体と導体
   10.2.4 導電率の温度係数
   10.3 起電力 135
   10.3.1 起電力
   10.3.2 電源の内部抵抗
   10.3.3 起電力を生ずる装置
   10.4 キルヒホッフの法則 137
   10.4.1 キルヒホッフの法則
   10.4.2 キルヒホッフの法則の証明
   10.4.3 回路網解析へのキルヒホッフの法則の適用上の注意
   10.4.4 ホイートストン・ブリッジ
   10.5 電気回路の二,三の性質 139
   10.5.1 抵抗の直列および並列回路
   10.5.2 電源の電圧源等価回路
   10.5.3 鳳-テブナンの定理
   10.5.4 電源の電流源等価回路
   10.5.5 帆足・ミルマンの定理
   10.5.6 双対性
   10.5.7 重ね合せの理
   10.6 ジュール熱最小の原理 142
   10.7 連続導体の直流電流の分布 143
   10.7.1 電流連続の式
   10.7.2 直流電流の分布
   10.7.3 一様な導体中の電界分布
   10.7.4 定常電流界と静電界の類似関係
   10.7.5 コンダクタンスと静電容量の類似関係
   10.7.6 電解槽による静電界分布のシミュレーション
   10.8 境界をもつ分布電流と電界の分布 147
   10.8.1 導体中の界の法則
   10.8.2 境界条件
   10.8.3 二種の損失のある誘電体中の電流
   10.9 電流と物質に関する現象 149
   10.9.1 電流の分類
   10.9.2 電気抵抗への外部の影響
   10.9.3 熱電流
   10.9.4 電子冷却
   10.9.5 微分抵抗
   10.9.6 熱雑音
   演習問題 152
第11章 真空中の誘磁界とベクトルポテンシアル
   11.1 直流電流と誘磁界(磁束密度) 154
   11.1.1 直流の直線状電流による誘磁界
   11.1.2 ビオサバールの法則
   11.2 アンペアの周回積分の法則 157
   11.2.1 アンペアの法則の一般的証明
   11.2.2 アンペアの周回積分の法則
   11.3 誘磁界分布の例 160
   11.3.1 無限長ソレノイドによる誘磁界
   11.3.2 無限長円筒状の電流による誘磁界
   11.3.3 円形ループ電流による中心軸上の誘磁界
   11.4 電流ループのなす仕事 163
   11.4.1 電流ループを動かすに要する仕事
   11.4.2 ループ電流を一定値に保つための電源からの仕事
   11.5 ベクトルポテンシアル 165
   11.5.1 ベクトルポテンシアルと仕事
   11.5.2 ベクトルポテンシアルの任意性
   11.5.3 ベクトルポテンシアルと鎖交磁束
   11.5.4 二つのループ電流相互間の磁気エネルギー
   11.5.5 ベクトルポテンシアルと誘磁界
   11.6 真空中の誘磁界の微分方程式 168
   11.6.1 誘磁界の微分方程式
   11.6.2 ベクトルポテンシアルに関するラプラス・ポアソンの方程式
   11.6.3 ベクトルポテンシアルに関するポアソンの方程式の解
   11.6.4 線電流によるベクトルポテンシアル
   11.7 特殊な電流分布による誘磁界とベクトルポテンシアル 171
   11.7.1 直線電流によるベクトルポテンシアル
   11.7.2 同軸円筒導体の往復電流による誘磁界
   11.7.3 微小ループ電流
   演習問題 174
第12章 磁性体と磁界
   12.1 物質の磁化 177
   12.1.1 磁性体
   12.1.2 磁化作用の原因
   12.1.3 強磁性体
   12.1.4 強磁性半導体
   12.2 磁界と透磁率 179
   12.2.1 磁化
   12.2.2 磁化と磁界
   12.2.3 透磁率
   12.3 磁性体中における静磁界の基礎法則 182
   12.3.1 アンペアの周回積分の法則
   12.3.2 誘磁界のガウスの法則
   12.3.3 磁化電流密度
   12.3.4 ベクトルポテンシアルに関するポアソン・ラプラスの方程式
   12.3.5 透磁率が空間的に一様な場合
   12.3.6 磁性体中のビオサバールの法則
   12.3.7 磁性体中で電流に働く力
   12.4 静電界と静磁界の対応関係 185
   12.5 磁性体を含む空間の磁界 186
   12.5.1 境界条件
   12.5.2 境界面における磁力線の屈折
   12.5.3 磁性体中の狭い空洞中の界
   12.5.4 ベクトルポテンシアルの境界条件
   12.5.5 磁性体中の線電流の映像
   12.5.6 一様誘磁界中の球状の磁性体中の磁界
   12.5.7 静磁気シールド
   12.6 磁気回路 191
   12.6.1 磁気回路と電気回路との対応
   12.6.2 磁気抵抗
   12.6.3 磁気回路
   12.7 磁性体の示す現象 194
   12.7.1 磁化曲線
   12.7.2 インクレメント透磁率
   12.7.3 テンソル透磁率
   12.7.4 バルクハウゼン効果
   12.7.5 磁気ひずみ
   12.7.6 臨界温度
   12.7.7 磁性体の損失
   12.8 永久磁化 198
   12.8.1 永久磁化と減磁力
   12.8.2 永久磁石
   12.9 磁極と磁気ポテンシアル 199
   12.9.1 磁極間に働く力
   12.9.2 磁気ポテンシアル
   演習問題 201
第13章 インダクタンスと磁界のエネルギー
   13.1 インダクタンス 202
   13.1.1 インダクタンスの定義
   13.1.2 ノイマンの式
   13.1.3 コイルの直列接続
   13.1.4 自己インダクタンスと相互インダクタンス
   13.1.5 多端子系
   13.2 線状導体によるインダクタンス 206
   13.2.1 鉄心コイルのインダクタンス
   13.2.2 無限長ソレノイドの単位長当たりのインダクタンス
   13.2.3 有限長ソレノイドのインダクタンス
   13.2.4 平行導線間の相互インダクタンス
   13.3 磁気エネルギー 208
   13.3.1 電流ループと磁気エネルギー
   13.3.2 分布電流による磁気エネルギー
   13.3.3 磁界で表わしたエネルギー
   13.3.4 磁気エネルギー密度
   13.3.5 静電エネルギーと磁気エネルギーの比較
   13.4 分布電流とインダクタンス 211
   13.4.1 電流が分布する場合のインダクタンス
   13.4.2 太さのある導体のインダクタンス
   13.4.3 円筒導体の自己インダクタンス
   演習問題 214
第14章 電磁誘導と起電力および磁気的力
   14.1 電磁誘導 216
   14.1.1 電磁誘導による起電力
   14.1.2 誘導電界
   14.1.3 運動系に対する誘導電界
   14.1.4 運動導体の起電力
   14.1.5 ローレンツ力と誘導電界
   14.1.6 単極誘導
   14.1.7 磁気抵抗効果とホール効果
   14.1.8 ピンチ効果
   14.2 荷電粒子の運動 220
   14.2.1 ローレンツの運動方程式
   14.2.2 ローレンツ力の応用
   14.2.3 電界,磁界中で運動する荷電粒子の運動量
   14.2.4 加速電圧
   14.2.5 サイクロトロン周波数
   14.3 磁気エネルギーと力 222
   14.3.1 仮想変位による力
   14.3.2 鉄心間に働く力
   14.3.3 磁界中のマクスウェルの応力
   14.4 交流回路 223
   14.4.1 インダクタンス
   14.4.2 相互インダクタンス
   14.4.3 キャパシタ
   14.4.4 抵抗
   14.4.5 回路の非線形性
   14.4.6 微分静電容量
   14.4.7 回路素子と電磁気的エネルギー
   14.4.8 多端子系の電流と電圧
   14.4.9 交流回路の方程式
   14.5 線路方程式 228
   14.5.1 電信方程式
   14.5.2 表皮効果のある二次元導体の自己インダクタンスと静電容量の関係
   演習問題 230
第15章 電磁界の法則
   15.1 電磁界の基礎方程式 233
   15.1.1 変位電流と拡張したアンペアの法則の微分方程式
   15.1.2 ファラデーの電磁誘導の法則の微分方程式
   15.1.3 電磁界の積分方程式
   15.1.4 電磁界の基礎微分方程式
   15.1.5 境界条件
   15.1.6 マクスウェルによる基礎方程式の導出のプロセス
   15.2 平面状電磁波 238
   15.2.1 平面電磁波の波動方程式
   15.2.2 変位電流と導電電流の大きさ
   15.2.3 表皮効果
   15.2.4 電磁しゃへい効果
   15.2.5 うず電流
   15.2.6 平面波
   15.2.7 位相速度
   15.2.8 群速度
   15.3 電磁界の運ぶエネルギー 244
   15.4 ポテンシアルと波動方程式 246
   15.4.1 電磁界とポテンシアル
   15.4.2 電界に関する波動方程式
   15.4.3 分極を含む波動方程式
   15.4.4 等方で不均一媒質中の波動方程式
   15.5 時間的変化の界と静界 249
   15.5.1 遅延ポテンシアル
   15.5.2 静界による時間的変化界の近似
   15.5.3 電位とベクトルポテンシアルの役割
   15.6 相対運動による電磁界相互の関係 252
   15.7 磁荷を仮想した電磁界の対称性 253
   15.7.1 磁荷を仮想した基礎方程式
   15.7.2 磁位とベクトルポテンシアル
   15.8 マクスウェルの応力 254
   15.8.1 電磁界の応力
   15.8.2 静界のマクスウェルの応力
   15.9 電磁気的運動量 256
   演習問題 257
第16章 電磁波
   16.1 平面波の反射 259
   16.1.1 直入射の場合
   16.1.2 多重反射
   16.1.3 斜入射波の反射(入射面に垂直な偏波)
   16.1.4 斜入射波の反射(入射面に平行な偏波)
   16.1.5 スネルの法則
   16.1.6 全反射と無反射
   16.2 導波路 263
   16.2.1 誘電体導波路
   16.2.2 金属壁導波路 導波管
   16.3 電磁波の放射 264
   16.3.1 微小長振動電流からの放射
   16.3.2 振動電気双極子の放射電力
   16.4 ホイヘンスの原理 267
   16.4.1 キルヒホッフの法則
   16.4.2 ホイヘンスの原理
   16.5 物質中の電磁波 268
   16.5.1 ファラデー効果
   16.5.2 複屈折
   16.6 分散媒質中の電磁波 270
   16.6.1 プラズマ周波数
   16.6.2 分散媒質の誘電率
   16.6.3 クラマース・クロニッヒの関係
   16.7 超電導の方程式 273
   演習問題 274
付録
   1.物理定数 275
   2.MKS 単位と他の単位系間の単位換算表 276
   3.単位系と基本式 278
   4.ベクトル解析の式 284
   4.1 ベクトルの積
   4.2 ベクトルの微分
   4.3 ベクトルの積分
   5.三つの主要座標系におけるベクトルの微分 285
   5.1 直角座標
   5.2 円筒座標
   5.3 球座標
   6.ラグランジュの方程式 286
   6.1 ハミルトンの原理
   6.2 変分原理
   6.3 ラグランジュの方程式
   7.本書で行なった界と法則の導出の順序 288
   演習問題解答 291
   索引 1～6
第1章 真空中の電荷と静電界の積分法則
   1.1 電荷 1
   1.2 クーロンの法則 2
10.

図書

東工大
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図書
東工大
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10. 光ファイバ通信入門. 改訂4版
末松安晴, 伊賀健一共著
出版情報: 東京 : オーム社, 2006.3  xv, 313p, 図版[2]p ; 21cm
所蔵情報: loading…
目次情報: 続きを見る
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光ファイバを用いる通信とその特徴は何か 10
   演習問題 12
2･1屈折と反射は光導波の基礎 13
   2･2光を導くにはどうするか 16
   2･3光導波路とモード 18
   〔1〕波動方程式による表現 18
   〔2〕導波される光はとびとびのモード 24
   2･4モードの数 27
   2･5単一モード導波路 30
   2･6群速度とは 31
   演習問題 35
3･1分布屈折率導波路とは 37
   3･2分布屈折率導波路のモード 38
   〔1〕波動方程式によるモード表現 38
   〔2〕分布屈折率導波路の群速度 40
   3･3分布屈折率導波路内の光線 41
   〔1〕光線方程式による解 41
   〔2〕分布屈折率導波路の導波モード数 44
   3･4いろいろな屈折率分布の導波路 45
   〔1〕光線軌跡 45
   〔2〕モード 46
   〔3〕群速度の広がりを小さくする屈折率分布 48
   〔4〕単一モード条件 48
   3･5導波路が曲がる場合 49
   3･6境界に凹凸がある場合 51
   演習問題 51
4･1半導体レーザの登場 53
   4･2発光現象のしくみとレーザ 55
   〔1〕発光のしくみ 55
   〔2〕光の増幅･発振のしくみ 58
   4･3レーザ動作の原理 59
   〔1〕レーザの発振原理 59
   〔2〕レーザの発振条件 61
   〔3〕発振波長 61
   4･4半導体の発光材料 63
   〔1〕発光材料と遷移 63
   〔2〕発光ダイオード 67
   〔3〕化合物半導体以外のレーザ材料 68
   4･5レート方程式による動作の表現 68
   〔1〕レート方程式 68
   〔2〕半導体レーザのしきい値利得 69
   〔3〕しきい値電流密度 70
   〔4〕光出力と効率 70
   4･6半導体レーザの動作と特性 71
   〔1〕二重へテロ構造による光の閉込め 71
   〔2〕二重へテロ構造半導体レーザの動作 73
   〔3〕半導体レーザの発振スペクトル一 74
   〔4〕出力と効率 74
   4･7量子井戸レーザ 76
   4･8面発光レーザ 78
   4･9レーザ光とコヒーレンス 83
   演習問題 85
5･1光変調とは 87
   5･2半導体レーザの直接変調 89
   〔1〕レート方程式による解析 89
   〔2〕共振現象 91
   〔3〕共振周波数付近でのパルス発生 92
   〔4〕緩和振動 92
   〔5〕パルス変調におけるキャリヤ蓄積効果 92
   〔6〕半導体レーザの雑音 97
   〔7〕直接変調の限界 98
   〔8〕発光ダイオードの直接変調 99
   5･3外部変調 100
   〔1〕屈折率異方性変化形変調器 100
   〔2〕屈折率変化形変調器 101
   〔3〕光吸収変化形光変調器 103
   〔4〕音響光学効果･磁気光学効果光変調器 103
   5･4光変調と波長のチャーピング 103
   5･5モードロックレーザ 105
   演習問題 106
6･1光検出器の原理 107
   〔1〕光電力と電気信号 107
   〔2〕光検出器に要求される条件 107
   〔3〕PINフォトダイオードの原理 108
   〔4〕アバランシェフォトダイオード(APD)の原理 108
   6･2実際の光検出器 112
   〔1〕短波長帯の光検出器 112
   〔2〕長波長帯の光検出器 112
   6･3ビットレートと帯域 113
   演習問題 115
7･1光ファイバ通信用レーザの条件 117
   〔1〕光ファイバの伝送特性と発光素子 117
   〔2〕光源の必要条件 119
   〔3〕光源の十分条件 121
   7･2短波長帯の半導体レーザ 122
   〔1〕GaAlAs系半導体レーザ 122
   〔2〕信頼性向上のためのアプローチ 125
   〔3〕GaAlAsDHレーザの温度特性 125
   7･3長波長帯の半導体レーザ 126
   〔1〕長波長帯光源用半導体材料 126
   〔2〕GaInAsP/InP半導体レーザ 128
   7･4半導体レーザのモード制御 130
   〔1〕横モード制御 130
   〔2〕縦モード制御 132
   7･5動的単一モードレーザ 135
   〔1〕単一波長レーザの必要性 135
   〔2〕動的単一モード半導体レーザとは 136
   〔3〕動的単一モード半導体レーザの発展 139
   〔4〕動的単一モードレーザの特性例 140
   〔5〕波長掃引レーザ 144
   7･6光増幅器 144
   演習問題 147
8･1光ビームの性質 149
   8･2集光の方法 151
   8･3レーザと光ファイバの結合 155
   8･4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 158
   〔5〕光タップ 159
   8･5光アイソレータ 160
   8･6光波長多重方式用の光回路 162
   演習問題 164
9･1光集積回路とは 165
   9･2光集積回路用導波路 166
   9･3光集積回路の機能と種類 168
   〔1〕光集積回路の機能 168
   〔2〕波長フィルタ 169
   〔3〕一方向性導波路 170
   〔4〕導波路形変調器 170
   〔5〕光偏向器 171
   〔6〕導波路形検波器 171
   〔7〕非線形光導波路 172
   〔8〕メモリ作用をもつ導波路 172
   〔9〕光スイッチ 172
   9･4集積レーザ 173
   〔1〕光集積回路に適したレーザ 173
   〔2〕半導体レーザ高性能化のための集積 176
   9･5光･電子集積回路(OEIC) 177
   9･6フォトニック結晶 179
   演習問題 181
10･1光ファイバの種類と特徴 183
   10･2光ファイバの導波モード 186
   〔1〕特性方程式 186
   〔2〕弱導波近似 188
   〔3〕モード 189
   〔4〕主モード表示 192
   10･3分布屈折率光ファイバの導波モード 195
   〔1〕エルミート･ガウスモード近似 196
   〔2〕ラゲール･ガウスモード近似 197
   10･4いろいろなファイバ 202
   〔1〕偏波保存ファイバ 202
   〔2〕フォトニック結晶ファイバ 203
   〔3〕非線形ファイバ 203
   10･5光ファイバの材料と製法 204
   〔1〕石英ガラスファイバ 204
   〔2〕波長2/μm帯の赤外ファイバ 208
   10･6光ファイバの損失 209
   〔1〕吸収と散乱による損失 209
   〔2〕境界面での散乱と曲がりによる損失 210
   〔3〕ファイバの接続による損失 212
   〔4〕光ファイバの非線形光学効果 212
   10･7光ファイバの伝送帯域 213
   〔1〕伝送帯域を制限する要因 213
   〔2〕材料分散 214
   〔3〕導波路分散 216
   〔4〕モード分散 219
   〔5〕モード結合とモード依存性のある損失の影響 221
   〔6〕光ファイバの波長分散補償 223
   10･8ケーブルと接続 224
   10･9光ファイバの測定法 226
   〔1〕屈折率分布の測定法 226
   〔2〕伝送損失の測定法 229
   〔3〕伝送帯域の測定法 230
   〔4〕破断点の検出法 233
   演習問題 234
11･1光ファイバ通信の特徴と応用分野 237
   〔1〕金属ケーブルによる有線通信との比較 237
   〔2〕光ファイバ通信の特徴と応用分野 239
   11･2光ファイバ通信の帯域と伝送距離 240
   〔1〕伝送系のあらまし 240
   〔2〕最低受信レベル 241
   〔3〕伝送距離 243
   11･3光伝送方式の例 245
   〔1〕方式と距離の関係 245
   〔2〕アナログ伝送方式 245
   〔3〕PCM光伝送方式 246
   11･4光多重化方式 249
   〔1〕波長領域多重化方式 249
   〔2〕高周波多重化方式 252
   〔3〕時間領域多重化方式 252
   〔4〕コヒーレント光通信と周波数多重方式 252
   11･5いろいろな光通信システムの例 253
   〔1〕日本における公衆通信システム 253
   〔2〕海底伝送,国際通信システム 255
   〔3〕各国の初期の公衆通信システム 256
   〔4〕光通信システムの各種の応用 256
   〔5〕ディジタル機器間の接続 260
   〔6〕情報通信の基盤ネットワークとして用いられている光通信ネットワーク 260
   11･6光通信システムの現状と将来像 261
   演習問題 263
   A.1分布屈折率導波路内での光線軌跡 265
   A.2分布屈折率導波路における一周期の位相変化 266
   A.3分布屈折率導波路のモード数と群速度 267
   A.4分布屈折率ファイバのモードとモード対応表 267
   A.5群速度の考え方 268
   B.1ベクトル微分演算子∇に関する公式 271
   B.2便利なべき級数展開公式 271
   B.3デルタ関数(ディラックのδ関数) 272
   B.4積分公式 273
   B.5円筒関数(ベッセル関数) 273
   B.6エルミート多項式の公式 274
   B.7ラゲール多項式の公式 274
   年表(光通信のあゆみ) 277
   引用文献 281
   索引 305
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光ファイバを用いる通信とその特徴は何か 10
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