光学産業で行われている研究開発の事例を紹介しながら，大学の光学教育であまり触れられない幾何光学・収差論・結像論の要点を解説する．光学産業をより身近に感じるための講義である．

無機液体レーザーから核融合用KrFエキシマレーザーシステム，重力波天文学 のための超高安定化レーザーや超高品質ミラーの開発，それらの副産物として の高出力ファイバーレーザーやセラミックレーザーの研究発展の歴史を紹介し ながら，研究者として生きる方法を考察する．科学研究が生身の人間が行う作 業であることを理解してもらうためにあえてヒューマンストーリーと絡めた研 究実態を議論する．与えられた機会を最大限活用すれば，雇われ仕事は自己発 見の最大のチャンスともなりうることを示し，研究者，技術者として自己実現 しようと考えている若い学生諸君の参考に供する．

位相変調型空間光変調器は，光の位相の空間分布＝波面を制御することができる．波面制御によって収差補正・ビーム分岐・ビーム形状制御が可能なため，レーザー加工や眼底イメージング，顕微鏡などへの応用が研究されている．空間光変調器の原理，性質，使用上の注意と，各種の応用事例を説明する．

輻射場の量子性について，説明し，光と物質の相互作用におけ る光の量子効果について解説する．さらに実習と関連し，光の量子論的制御法 とその検出法についても解説する．

ガス放電ランプの内，紫外(UV)域から真空紫外(VUV)域の光を発するランプの発光原理について解説し，ランプを作る上でのキーポイントを説明する．そして，UVランプ，VUVランプの産業界における応用について学ぶ．

金属表面における電子の自由振動である表面プラズモンは表面電磁波（近接場）を伴うことから，ナノ加工を施した金属により微小な光を操作することが可能になる．表面プラズモンには伝搬型の表面プラズモンと局在型の表面プラズモンがあるが，それぞれの特徴を活かしてエレクトロニクスの光配線や光記録，各種センシングへの応用が行われている．ここではその代表的なものを紹介するとともに，光より波長の長い電磁波ではどのようになるかについて議論する．

反射防止膜やレーザーミラーに用いられる誘電体多層膜の基本的な性質を理解し，光損失や耐光強度などの制約条件について知識を深める．また，実際にレーザー光学系を設計する上で，レーザーミラーの選定方法や使用方法における注意事項などについて解説する．

光源，位置制御，光学部品などのユニットは，目的に応じた形で組み合わされることによって，最先端アプリケーションシステムの構築に応用されている．個々の構成要素がいかに組み合わされて，最新システムが構成されているかを学ぶ．

画像処理は，観測，認識，計測，３次元画像生成など多岐にわたり応用されている．これら画像処理と呼ばれるものは，ある物体像をデジタルデータ化し，コンピュータにデジタルデータとして取り込んだ時点以降からの処理になる．デジタル画像は２次元座標系の関数とみなせるため，さまざまな数学的な演算処理を定義することができる．演算としては四則演算，論理演算や代数演算といった演算を行うことができ，用途に応じてさまざまな演算処理が画像処理として行われている．本講義では画像処理の一連の流れを理解できるよう，一般的なデジタル画像取得方法から映像信号の取り扱いなどについても簡単にふれ，さらに最新の光ＭＥＭＳデバイスを適用した画像処理の応用例をいくつか取り上げ，さらに２つの画像の相似性の議論から導き出される相関係数がすべての画像処理と深く関係していることを紹介する．

レンズ設計実習を通じて幾何光学，波動光学に関する基礎を会得する．受講者全員にノー トパソコンを貸与し，光学設計の専門家がレンズ設計ソフトを用いて指導する．結像の際に生じる収差の見方，レンズの特性等の基本的な内容から，最終的にカメラレンズの自主設計まで行う．2回の実習で完結し，設計結果講評会で締めくくる．　（15名）

紫外線レーザーの１つである，窒素レーザー（337 nm）を放電回路，始動ギャップ，伝送線路等から製作し，レーザー発振を起こさせることを目的としています．また，得られたレーザーにより色素レーザーを励起してその蛍光特性も観測します．(6名)

空間光変調器（SLM）を用いた空間的フーリエ変換光学系を構築し，光波面の基本的な性質を調べる実験を行う．SLMで回折，収差，光渦などを生成し，その特性を計測することを通じて，SLMの使い方を習得すると共に，光学系の基本的な性質を体感する．(8名)

講義と連携し，光子相関計数法の実習を行う．２次の相関 に関する簡単な解説を行った後，光子計数法による２次の相関計測実験を実際に立ち上げる．計測機器の特性や使用法を学んだ上で，レーザー光や熱的光の光子統計性を調べることで古典的な光や量子光学的な光の識別法について理解を深める．(6名)

放電ガス圧力の変化による放射スペクトルの移り変わりを分光測定し発光現象と分光法を理解して頂く．また，波長の異なるＵＶ光をガラスに照射して水に対する濡れ性の変化に触れ，光化学反応の波長依存性を体験実習する． （6名）

表面プラズモンによる微小開口透過光増強現象がNECから発表された時，Natureはこの現象を「電子レンジの扉の小さな穴からマイクロ波がでてくるかもしれない発見」と紹介した．この記事の意味するところを理解するために，この実習ではマイクロ波を用いて伝搬型および局在型の表面電磁波を操作することで光領域の表面プラズモンについての直感的な理解を深める． (9名)

ファブリーペロー共振器内の光子寿命を測定することによって，共振器を構成する超高反射ミラーの反射率を求める．また，超高反射ミラーの手拭き洗浄を通じて，デリケートな光学部品の取り扱い方を習得する．（6名）

基本的な光学特性である干渉，偏光，回折，屈折，反射などを理解するため，干渉計や投影光学系，エリプソメータなどの光学系を組み，配置や調整方法，光学素子・光学部品の取り扱いについて学ぶ．自分の目で見，自分の手で操作すると言う体験によって理解を深めると同時に，理論を実現化する際に注意すべき箇所や部品の性能による影響などを認識する．また，レーザー加工機を実際に使用し，シリコン基板等の加工および評価を行う．（10名）

MEMSデバイスとしては，自動車関連では加速度センサを使用したエアバッグシステムや駆動制御パーツとしての圧力センサ，医薬関連では血圧センサなどがあるが，もっとも商業的に成功したものとして米国テキサスインスツルメンツ社の開発したDMDチップがビデオプロジェクタに採用され量産されている．DMDはDigital　Micro-mirror Deviceの略であり，約13μm角のマイクロミラーが縦1024列，横768行の２次元で配置され，それぞれが電気制御信号により9800frames/sec以上の速度で＋12°から−12°に傾けることができるものである．本実習では，このDMDチップを使用した簡易的な投影プロジェクタ実験装置により，デジタル映像データを変換，ミラー駆動タイミングを制御してスクリーンに映像として投影し，具体的な画像処理の応用として実習する．また，他の画像処理応用例としてDMDチップを使用した非接触３次元表面形状測定顕微鏡により画像を取得し，これを画像処理することでサンプルの表面形状を測定する．さらに同顕微鏡を使用して焦点の異なる画像を取得し，それらの相関係数を導出して正確な焦点位置と焦点深度を検討する．　（5名）