科学技術と共に歩む

1.　光波の基礎
　1.　光波電子工学の特徴
　　1・1　光波と情報
　　1・2　時間情報と空間情報
　2.　コヒーレント光波の基本的性質
　　2・1　電磁波と伝搬
　　　2・1・1　マクスウェルの方程式と波動方程式
　　　2・1・2　中面波
　　　2・1・3　球面波
　　　2・1・4　ガウシァンビーム
　　2・2　波動と光線近似
　　　2・2・1　光線方程式
　　　2・2・2　光線の性質
　　2・3　平面波
　　2・4　平面波の反射および屈折
　　　2・4・1　反射・屈折の法則（スネル）
　　　2・4・2　フレネル係数
　　　2・4・3　パワ反射係数およびパワ透過係数
　　　2・4・4　全反射
　　　2・4・5　媒質の損失の影響
　　2・5　干渉
　　　2・5・1　二つの光波の干渉
　　　2・5・2　繰返し反射による多波干渉
　　2・6　コヒーレンス（可干渉性）
　　問題
　3.　光波の回折
　　3・1　回折公式の導出
　　　3・1・1　平面波展開による導出
　　　3・1・2　ホイゲンスの原理に基づく導出
　　　3・1・3　キルヒホッフ-ホイゲンスの二次元回折積分（三次元空間の場合）
　　　3・1・4　キルヒホッフ-ホイゲンスの一次元回折積分（二次元空間の場合）
　　3・2　フルネル回折とフラウンホーファ回折
　　　3・2・1　フルネル回折
　　　3・2・2　フラウンホーファ回折
　　3・3　簡単な形の開口からの回折パターン
　　　3・3・1　単スリットの場合（フラウンホーファ領域）
　　　3・3・2　矩形開口の場合（フラウンホーファ領域）
　　　3・3・3　円形開口の場合（フラウンホーファ領域）
　　　3・3・4　矩形および円形開口からのフレネル回折
　　3・4　周期開口からの回折
　　　3・4・1　複スリットの場合
　　　3・4・2　N個のスリット（回折格子）の場合
　　　3・4・3　正弦波振幅格子の場合
　　　3・4・4　正弦波位相格子の場合
　　3・5　レンズによる回折
　　　3・5・1　レンズの波面変換作用
　　　3・5・2　レンズのフーリェ変換作用
　　　3・5・3　レンズのフラウンホーファ変換作用
　　問題
　4.　周期構造における光波伝搬
　　4・1　光波伝搬モードの伝搬方程式
　　4・2　光波結合理論
　　4・3　周期構造の基本概念
　　　4・3・1　周期構造の分類
　　　4・3・2　光波の結合（回折）条件
　　　4・3・3　ωーβ関係
　　4・4　きわめて薄い周期構造の光波結合特性
　　4・5　比較的厚い周期構造中の光波伝搬の解法とその特性
　　　4・4・1　多数波結合による解法
　　　4・4・2　2波結合による解法
　　4・6　DFBおよびDBR型周期構造の特性
　　4・7　むすび
　　問題
2.　光波による情報処理
　5.　光波面の記録と再生（ホログラフィの原理）
　　5・1　空間情報をもった光波の記録再生
　　　5・1・1　情報光波の記述
　　　5・1・2　波面の記録再生の原理
　　5・2　二つの平面波による干渉縞
　　　5・2・1　干渉縞の形成
　　　5・2・2　干渉縞による回折
　　　5・2・3　回折効率
　　5・3　波面の記録再生用光源
　　5・4　記録媒質
　　　5・4・1　概説
　　　5・4・2　感度と分解能
　　　5・4・3　露光特性
　　　5・4・4　変調伝達関数MTF
　　　5・4・5　粒状雑音および非直線性雑音
　　　5・4・6　書き換え可能な記録材料
　　問題
　6.　光波による空間情報の変換と演算
　　6・1　変換のための光学系の性質
　　　6・1・1　線形性および空間不変性
　　　6・1・2　伝達関数
　　　6・1・3　インパルス応答
　　　6・1・4　空間情報系と時間情報系の対応性
　　6・2　基本変換
　　　6・2・1　フーリエ変換
　　　6・2・2　コンボリューション　
　　　6・2・3　相関
　　6・3　基本演算
　　　6・3・1　和および差
　　　6・3・2　積および商
　　　6・3・3　フィルタリング
　　　6・3・4　微分および積分
　　6・4　パターン認識
　　6・5　像修正
　　問題
　7.　ホログラフィ
　　7・1　概説
　　7・2　ホログラフィの基本的記述
　　　7・2・1　ホログラフィの結像
　　　7・2・2　ホログラムの空間周波数スペクトル
　　7・3　種々のホログラフィ
　　　7・3・1　光学系による分類
　　　7・3・2　参照光による分類
　　　7・3・3　記録材料による分類
　　　7・3・4　その他の分類
　　7・4　ホログラムの情報記録特性
　　　7・4・1　ホログラムメモリの特徴
　　　7・4・2　分解能と視野（ホログラム寸法の影響）
　　　7・4・3　ホログラムの記録密度
　　　7・4・4　ホログラムの回折効率
　　7・5　ホログラム作成の技術
　　7・6　ホログラフィの応用
　　7・7　空間情報処理系と時間情報処理系の対応関係
　　問題
　8.　光波の伝送
　　8・1　光ファイバ
　　　8・1・1　光ファイバの基礎的性質
　　　8・1・2　伝搬モード
　　　8・1・3　光ファイバの伝送損失
　　　8・1・4　中空円筒形光導波路
　　　8・1・5　グレイデッドインデックス形光ファイバ
　　8・2　光薄膜導波路
　　　8・2・1　スラブ形導波路
　　　8・2・2　グレイデッドインデックス光導波路
　　　8・2・3　矩形導波路
　　　8・2・4　光線近似法による解析
　　8・3　光導波路用入出力デバイス
　　　8・3・1　プリズム結合器
　　　8・3・2　グレイティング結合器
　　　8・3・3　各種の結合器
　　8・4　光回路の集積化
　　　8・4・1　フィルタ
　　　8・4・2　曲り導波路
　　　8・4・3　方向性結合器
　　問題
　9.　光波の制御
　　　9・1・1　異方性媒質中の光波の伝搬
　　　9・1・2　一軸性結晶中の光波の伝搬
　　　9・1・3　電気光学効果
　　　9・1・4　光変調器および光偏向器
　　9・2　音波による光波の制御
　　　9・2・1　超音波と光波の相互作用
　　　9・2・2　超音波中の光波の波動論的取り扱い
　　　9・2・3　光偏向器
　　9・3　非線形光学効果による光波の制御
　　　9・3・1　非線形媒質中の光波の伝搬
　　　9・3・2　光波第二調波発生
　　　9・3・3　光波のパラメトリック増幅
　　9・4　薄膜光導波路光の制御
　　　9・4・1　電気光学効果を用いた導波光の制御
　　　9・4・2　薄膜光導波路の作成
　　　9・4・3　導波光制御の具体例
　　9・5　二次元的光波の制御
　　　9・5・1　パターン発生について
　　　9・5・2　強誘電体の利用
　　　9・5・3　液晶の利用
　　　9・5・4　二次元的光波制御のための材料
　　問題
むすび
付録
参考文献
解答
索引