千歳科学技術大学

光システム学科

「いつでも、どこでも、何でも、誰でも」が網の目のようにつながったユビキタスネットワーク社会を支える「ものづくり」を!

学科概要

レーザ(※1)やLED(※2)などの光デバイス,光ファイバ(※3),光センサ,ディスプレイ等,様々な光テクノロジーが,携帯機器,家電製品,コンピュータ,通信機器など,身の回りのいたるところに使われています。将来は,これらの多様なシステムが通信で有機的に結びつき,情報化社会の一層の発展が見込まれています。光システム学科では,光テクノロジーを上手に活用して,そのような時代に対応したシステムづくりやものづくりを幅広く実践していける人材の育成を目指します。

学科のカリキュラムは以下の2つのコースに分かれています。

オプトエレクトロニクスコース

光サイエンスとエレクトロニクスを融合した技術で、産業各分野に広がる多様な光デバイス(材料部品・装置)、光システムなどの設計・開発ができる人材の育成を目指します。

通信・ロボティクスコース

光通信システム・光ネットワークを活用したユビキタス環境の実現、知能や自動制御の高度化が進むロボット技術を取り込んだシステムの設計・開発ができる人材の育成を目指します。

通信・ロボティクスコース

(※1)レーザ
高い指向性を持つ光源であり,可視光に限らず紫外線やX線,赤外線などいろいろな波長のレーザが実用化されています。DVDやCDなどの読取,通信用光源,医療や機械加工など幅広い分野で活用されています。
(※2)LED
発光ダイオードともいわれる半導体素子であり,寿命が長く,低消費電力であるため環境に優しい光源として注目されています。家電品の表示ランプ,液晶テレビのバックライトや大型スクリーン,電球や蛍光灯の代わりとして照明機器に用いるなど,幅広く活用されています。
(※3)光ファイバ
長距離通信には電気信号ではなく,光通信が用いられ,光を閉じ込めて信号を伝送する線のことを光ファイバといいます。携帯電話やインターネットの通信網には欠かせない通信線になっています。

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カリキュラムの特色

2学年から学科に分かれて、光システム学科のカリキュラムが本格的にスタートします。 2年次では、光システム学科で必要とされる基礎科目を中心に学びながら,自分の将来の方向性を考えます。必修科目を核としてカリキュラムが構成され,光テクノロジー,およびコンピュータ関連技術の基礎知識を習得するとともに,コンピュータプログラミングでシステム開発に必要な基本スキルを獲得します。

3 年次のカリキュラムは,光テクノロジーを核として,光・電子工学,光デバイスや回路設計技術を中心とするオプトエレクトロニクスコースの科目群,情報通信およびシステム化技術を中心とする通信・ロボティクスコースの科目群の2つの柱で構成されています。それらの専門科目の多くを選択科目として履修できるようにしているため,各自の興味や適性に応じて履修の柔軟性を高めています。

また,3年次は光システム分野をカバーする実験授業が通年で用意されています。光システム学科の教育内容の特徴は,デバイスからシステム化技術まで,システムを構成する要素知識を単に網羅的に習得するだけにとどまらず,光科学技術の専門知識までカリキュラムに組み込んでいる点です。それが皆さんの独自性につながります。それらの内容は,実験科目と連携し,さらにCADやマイコン制御などの専門スキルの養成も取り込むことで,実践的な開発者としての基本的素養の習得につなげます。また,専門選択科目の中に技術中国語や日中比較文化論を配置し,今後ますます進展する中国との技術的な関わりを意識した国際性を育む教育も重視します。

光システム学科では卒業研究を必修科目として設定しています。学部3年生の秋にはいずれかの研究室に配属され,習得した知識やスキルを先端的な研究開発の活動に活かす取り組みが行われます。その中では,コミュニケーション能力,プレゼンテーション能力育成も重要な教育目標であり,就職するにあたって必須のスキル習得にもつながります。

学科ウェブサイトの「カリキュラム詳細」に履修できる科目リストを掲載していますのでご覧ください

システム要素デバイス

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主な履修科目

主な履修科目

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研究の特色

学科ウェブサイトに研究室一覧とその取り組みテーマを紹介しています

光システム学科は,実際にものづくり,システムづくりを実践している研究室が多いのが特徴となっています。4年次には、いずれかの研究室に所属して1年間、最先端の研究に取り組みます。研究室への配属時期は,就職活動に備えて3年生の秋頃を予定しています。その前であっても,興味ある学生は研究室を訪ねてみてください。大学院生や先生方がいろいろなアドバイスをしてくれます。オプトエレクトロニクス系,通信・ロボティクス系の研究室で構成され,各研究室において様々な研究テーマを扱っています。下記にそのテーマの一例を紹介しています。

オプトエレクトロニクスコース

  • ● 学びのテーマ:オプトエレクトロニクス、光・電子デバイス
  • ● 教育・研究分野:光・電子デバイス、光テクノロジー、電子回路設計、情報工学、システム工学
  • ● 主要な選択科目:実験授業、フォトニクスデバイス、電磁波工学、半導体デバイス etc.

[研究テーマ例]

  • ● フェムト秒レーザを用いた断層写真撮影装置(CT)の研究
  • ● 無機材料を用いた発光デバイスの開発
  • ● LED照明の開発と発光特性の評価
  • ● 高速・高周波電子回路システムの開発
  • ● コンピュータシミュレーション技術の研究開発

左から、LED照明、学生実験風景、レーザー発振、高周波回路、微細光デバイス

通信・ロボティクスコース

  • ● 学びのテーマ:コミュニケーションテクノロジー、ロボティクス
  • ● 教育・研究分野:通信工学、光テクノロジー、ロボティクス、システム工学
  • ● 主要な選択科目:実験授業、光ファイバシステム、ロボティクス、ロボットビジョン

[研究テーマ例]

  • ● フォトニック結晶ファイバ(PCF)を用いた通信システムの構築
  • ● 次世代ロボット技術の開発
  • ● 光ファイバセンサの開発
  • ● 光ファイバセンサの開発

左から学生実験風景、デバイス作成の様子、光ファイバ断面、光ファイバ接続の様子、二足ロボット等

学科ウェブサイトに研究室一覧とその取り組みテーマを紹介しています

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育成人材像

光テクノロジーの専門知識を有するシステム開発者の育成

インターネットの急速な普及は光テクノロジーを駆使した通信技術の発展が核となって,コンピュータ技術と融合発展して社会に浸透してきました。

今後,無線通信技術,携帯端末の進化や情報家電の更なる普及と相まって,光テクノロジーはさらに重要度を増すとともに,通信のみならず,表示装置,センサ,LEDやレーザ機器などシステム要素としての位置づけは一層高まっていくでしょう。また,どんなシステムにおいてもその機器が相互に繋がっていること/繋げていくことを意識したシステム開発・設計が重要となっていくでしょう。

フォトニック結晶ファイバーによる多色光の発生

 

コンピュータ技術・情報処理技術の習得による幅広い応用力の育成

この10年足らずで急速に普及し,進化を続ける技術は,マイクロコンピュータ技術(マイコン)と言っても良いでしょう。プロセッサの小型化により,身の回りのほぼすべての家電製品,携帯電話,デジタル情報機器,通信機器,さらに近いうちに急速な普及が期待されるロボット技術など,その機器自体の動作をマイコンが担っている状況です。

コンピュータ技術や情報処理技術が普及拡大をつづけている領域であり,産業界からの人材のニーズが高い分野となっています。
ハードウェアイメージ ロボット制御イメージ

光システム学科のコンピュータ情報教育は,そのようなハードウェア機器自体に必要なプログラミング能力までカバーしたソフトウェア開発者の育成に重点を置いた教育を行います。そのために,2学年では,コンピュータプログラミング, 3学年では実験科目において実際の機器開発のためのソフトウェア開発の実践環境(ロボット制御や情報通信など)を用意して育成します。選択科目としてマイクロコンピュータ実習を用意し,さらに幅広い応用スキルの育成を目指します。

ハードウェアイメージ ロボット制御イメージ

 

国際性豊かな人材の育成

光システム学科では,一般教育科目の外国語科目(英語や中国語等)に加えて,専門科目の中に「技術中国語1」,「技術中国語2」,さらに「日中比較文化論」を選択科目として配置しています。今後ますます発展する欧米や中国との密な技術的な連携に対応できる人材の育成,及び国際性豊かな人材の育成を目指します。

卒業後の進路としては、以下の分野が考えられます。

  • ● 電気・電子システム・製造業分野:システム開発者
  • ● 光学機器分野:機能性光デバイスやレーザの開発
  • ● 情報通信・ネットワーク分野:高速大容量の情報通信システムの開発
  • ● メカトロ・ロボティクス分野:産業ロボット技術や介護・福祉のための機器開発
  • ● システムソフト分野:システムソフトウエアの開発者
  • ● 大学院へ進学:先端的な研究環境のもと研究活動で産業社会に貢献

本学科では、これら幅広い分野に適応し、高度な技術開発を行うことができる技術者の育成を行います。光システム学科卒業生の想定される進路は,旧学科「光応用システム学科」卒業生の進路実績が参考になります。また、過去の実績や就職活動の支援等の全体情報は大学ホームページの 就職情報に詳しく掲載されていますのでご覧ください。

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総合光科学部