科学技術振興機構 (JST) 戦略創造研究推進事業 ACCELプロジェクト

「スローライト構造体を利用した非機械式ハイレゾ光レーダーの開発」

 

(パンフレット)(ビデオ)


 

 

新規ポスドク募集中!

チーム:

プログラムマネージャ: 小林功郎(JST

研究代表者:    馬場俊彦(横浜国立大学)

共同研究者:    小山二三夫(東京工業大学)

共同研究者:    西山伸彦(東京工業大学)

共同研究者:    岡野 誠(産業技術総合研究所)

 

期 間:

20162020年度

 

内 容:

シリコンフォトニクスやIII-V族半導体技術を駆使し,スローライト構造体を基盤技術とする,非機械式で切手サイズの光レーダー(距離計測が可能なイメージセンサ,ライダー)を実現する.

 

応 用:

車載センサ,産業用/民生用のロボットやドローンの眼となるセンサ,セキュリティセンサ,携帯端末の3Dスキャナなど

 

 


トピックス :

btnorng 北大の応物 (’19.9)  毎回,北海道は多くの参加者を集め,やや狭めの部屋はどこも満杯.LiDAR関連の論文を集めたコードシェアセッションも活発だったほか,トポロジカルもプラズモニクスも盛況.本研究室からは10件を発表した.雛倉君は前回講演で講演奨励賞を受賞し,記念講演を行った.馬場は副会長最後の講演会として,方々の行事に参加,研究室での打ち上げにようやく合流.3日目からはラグビーワールドカップでホテルが高騰.

btnorng Nature Photonics論文 (’19.9)  スローライトの現象,特にパルス同士の相互作用をまとめたレビュー論文が登場

btnorng 阪大の信学会 (’19.9)  電子情報通信学会ソサイエティ大会は,暑い大阪での開催.自動運転特集の冒頭でスローライトLiDARを招待講演.

btnorng Group IV Photonics (’19.8)  光通信研とまるかぶりだったため,自分の発表を最終日にしてもらい,その前夜の深夜便でシンガポールへ.LiDARの話はそれなりにインパクトを提供したと思う.それにしてもシンガポールの町の中心部の活気は凄い.そもそも英語と中国語を両方話せる国民というアドバンテージは相当なもの.また空港に新しくできたJewellの人工滝の規模も迫力も感動.十分に観光名所になる.

btnorng 分割送受信光アンテナが論文に (’19.8)  鉄矢君の分割フォトニック結晶の送受信理論に関する論文がJJAPに掲載された.

btnorng 湖北工業が展示 (’19.7)  実装などで共同研究を行う同社がSiフォトウエハやLiDARチップをホンダ事業部で開催された展示会に出展

btnorng 電子情報通信学会誌に解説記事 (’19.7)  LiDARに向けた挑戦をまとめた解説記事を執筆,同誌に掲載された.

btnorng OECCStudent Paper Award (’19.7)  D2雛倉君が64Gbps変調で同賞を受賞.そのほか,フォトニック結晶LiDARのチュートリアル.バークレーのProf. Ming Wuからは好評をいただいた.

btnorng微調整不要な2D偏向 (’19.6)  光ビームを偏向させるとコリメート条件がずれる問題を解決したプリズムレンズ.レンズ等の微調整が不要な広範囲の2次元光偏向を観測した.

btnorng玉貫君再び (’19.6)  10年前に研究員として在籍し,PCWドライバーを作ってくれた玉貫君が再び研究員に.LiDAR開発に従事.

btnorngLQE学生発表賞 (’19.5)  琵琶湖畔で開催された電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス(LQE)にてD2雛倉君が64G変調器を発表し,同賞を受賞.

btnorngフルLiDARチップ (’19.5)  これまでの全ての要素を導入したLiDARチップが完成,各部品の動作を確認し,実装を開始.

btnorng64G変調器論文,Nature Photonicsにも記事 (’19.5)  LiDARチップにも搭載しているフォトニック結晶変調器.雛倉君の64GOptics Express登場.また,応物の注目講演がNature Photonicsでも報道された.

btnorng優秀学生表彰 (’19.3)  今年はLiDARを研究してきた竹内君が本コースの工学府賞を受賞(つまり主席),同様にLiDARを研究する古門君も僅差で2位となった.

btnorng春の応物@東工大 (’19.3)  入試に重なったことで例年より約1割参加者が少なかったが,いずれにしても興味深い講演が続いた.本研究室からはLiDAR関連で7件を発表.

btnorng SFPhotonics West (’19.2)  毎年学生と参加する会議.CLEOなどよりレベルは劣るが,セッション数も展示会も大規模で,活気は光関係でも随一.SFには珍しい寒さだったが,新装オープンのモスコーネセンターは参加者で満杯.プレーナリー野田先生の他,荒川先生,小山先生,田邉先生,松尾さん,粕川さん,西出さん,LipsonConnieChoquettBimbergOsbayAdibiなど常連多数.本研究室は伊藤君:2Dビーム偏向,雛倉君:フォトニック結晶変調器56 G,鉄矢君: 縦列アレイなどを報告.鉄矢君は前の発表にキャンセルが出て,座長の指示で時間繰り上げ発表したら,ルール違反を係員に指摘され,何と同じ発表を2回続けてやった(こんなのを見たのは初めて).そのほか,ハイパワーVCSELを使ったLiDARがだいぶ盛り上がっている.ただし米プロジェクトAIM Photonicsはだいぶダメらしい.また中国の充実ぶりは10年前と隔世の感.

btnorng 中間評価会終了 (’19.1)  プロジェクト開始から25ヵ月.中間評価会が行われ,一定の評価が得られた.

btnorngIPDA@大阪のAI特集 (’18.11)  今期のIPDAの最終となる研究会が大阪にて開催された.「機械学習とフォトニクス」の特集に,会場を満席にする73名の来場があり,活発な質疑応答があった.

btnorng WDM光偏向が論文に (’18.9)  フォトニック結晶光偏向器はもともと波長依存性と屈折率依存性があるので,4波長を合波して4方向に光ビームを出射した状態で熱光学効果による屈折率変化を加えることで,4方向並列ビーム偏向を実現.Optics Expressに掲載.

btnorngACCELシンポジウム (’18.9)  応物最終日に重なるように開催され,6件の講演があった.さすがにACCEL代表やPMの人たちだけあって,見ごたえ,聴きごたえがあり,素直に感動した.初音ミクをプロデュースするクリプトン・フューチャー・メディア(株)の伊藤社長とも名刺交換.

btnorng50G変調を初報告 (’18.9)  MUX利用の電気信号生成に苦労したものの,雛倉君のメアンダラインデバイスによりアイパターンの開口に成功.

btnorng名古屋の応物 (’18.9)  以前より開催地が変則的になった応物.3年前に利用した名古屋国際会議場で再びの開催.そのためか,やや当初予約の参加者が減少.にも関わらず,当日参加が思いのほか多く,過去3年の秋季講演会の名古屋,新潟,福岡のいずれをも超える大会となった.本研究室からも発表したLiDAR特別シンポジウムやLiDARコードシェアセッションはいずれも盛況だった.

btnorng光偏向器の大規模アレイ (’18.8)  32個の光偏向器を切り替える横方向偏向と,光偏向器への入射方向を変えて2倍の偏向角を得る縦方向偏向を実証した.

btnorngPetrov訪問 (’18.7)  ハンブルク大学の若手で,フォトニック結晶導波路の分散制御を本研究室と同時期に最初に報告したA. Petrov教授が本研究室を訪問,講演会を行った.

btnorngハイパワーレーザ特集のIPDA研究会 (’18.7)  本来の光集積とはやや距離があるが,最近,加工やLiDARで話題が豊富なハイパワーレーザを特集.NEDOプロを率いる東大・小林先生,ドイツFBHPaul Crump氏をお迎えし,さらに国内企業の目覚ましい発表が勢ぞろいした.参加者も90人超で,懇親会も盛り上がった.次回は11/22に大阪で光とAIを特集予定.ぜひご参加を.

btnorng擬似FMCW LiDAR実験 (’18.7)  一昨年から行ってきた,ファイバ遅延線を用いて擬似的に測距を行った実験がようやくOptics Express誌に掲載された.

btnorngフォトニック結晶変調器の片側波帯変調 (’18.7)  QPSKマッハツェンダー変調器と同様の構成で,片側波帯変調器を実現した.変調信号の微調整でチャープ信号での動作も可能になり,FMCW LiDARへ導入できる可能性が出てきた.

btnorng上下非対称放射構造 (’18.6)  スローライト光偏向器の送受信時の大幅な高効率化を実現する上下非対称構造に関して,実験でその効果を確認した.

btnorng明確な40G変調 (’18.6)  スローライトとRF信号の位相不整合を解消するメアンダライン電極.4月に論文が出たばかりだが,理論的に予測されていた終端抵抗との組み合わせによる動作帯域の向上が実験で観測され,明確な40G変調が得られた.

btnorng 充実のCLEO (’18.5)  最近,Photonics Westばかり参加していて,真面目にCLEO@サンノゼに全日程参加したのはいつ以来だろうか.驚くほど寒くて,長そで3枚くらいがちょうど.本研究室の歴代の博士学生: 野崎,北,近藤,現役の伊藤というメンバーが一堂に会した.そのほか,東大・太田先生,慶大・田邉先生とも交流.内容については,レーザと光エレクトロニクス関連では,やはり随一の会議の一つであることを確認した.それにしても光フェーズドアレイの多いこと!LiDARも含め,明らかに会議の大きなトピックスだった.その他,トポロジカルも勉強になった.インテルが普通のp-n接合リブ導波路を表面準位PDとして5Vの逆バイアスで0.6 A/W50 Gbpsのアイを観測.いつの間にか余計なイオン注入をせずにPD動作するのが普通になっている?昨年1月の寺田君の論文の段階では他になかったと思うが.ところで東大・岩本先生が独立し,WEBページ作成に熱中していることが関係者の間で話題に.

btnorngOptics Express3 (’18.4)  阿部君の2D光偏向,竹内君の加熱光偏向,雛倉君のメアンダライン変調器が相次いでOptics Express誌に載ることになった.また光学にACCELプロジェクトのLiDAR構想の解説が載った.

btnorngACCELの広報ビデオ(’18.3)  JST ACCEL事務局が作成した本プロジェクトのビデオができた.

btnorng東京電機大の信学会 (’18.3)  応物に引き続き,都心近郊の北千住から徒歩一分という便利で新しいキャンパスで総合大会が開催され,本研究室からは車×光という企画で,LiDARに関する依頼講演を行った.

btnorng早稲田の応物 (’18.3)  都心にある早大西キャンパスでコンパクトにまとまった会場,昨年のパシフィコを超える7千人超の参加者があった.本研究室からは12件を発表.インダストリアルチャプター主催の特別シンポジウムでは,AIを活用したInformatics技術がフォーカスされた.満席+立ち見の中,いま話題の筑波大・落合陽一氏の講演はかなりのインパクトだった.

btnorngWDM光偏向デバイス (’18.3)  LiDARの高スループットを実現するべく,WDMを導入,並列スキャンを実現.伊藤君が応物で発表予定.5月のCLEOでは招待講演アップグレードも.

btnorng新しいInGaAsカメラ (’18.3)  Raptor社の新型カメラを導入.かなり高価だが,テレコム波長帯でSXGAの画像というのはかなりのインパクト.

btnorng今年のPhotonics West (’18.1)  毎年の行事となっているサンフランシスコのSPIE Photonics West.研究室からは大挙5名が渡米.前回と比較してもLiDARとフェーズドアレイの発表がだいぶ増えた.それ以上にi-Phoneで採用されたDepthカメラの後押しを受けたVCSELが活況.ピークパワー100W超が当たり前になっていて驚く.フラッシュLiDARのような拡散光では,時間平均1Wでもアイセーフ,という規格は本当なのか?

btnorngフルCバンド変調器が論文掲載 (’17.12)  広帯域低分散スローライトを調整し,フルCバンド変調器を実現.LiDARの動作波長拡大にも貢献する.Optics Letters掲載

btnorngSolid State光偏向デバイス論文掲載 (’17.11)  ACCELプロジェクトの最重要デバイスの最初の論文がOptics Letters掲載

btnorng2IPDA研究会&第3回光レーダー研究会 (’17.11)  6月に引き続き,IPDA研究会と共催で,加賀温泉にて一泊の合宿.遠方にも関わらず,70名を超える参加者が集った.光レーダー研究会が共催する初日には,ロボット研究の大家である京都賞受賞のカーネギーメロン大学・金出武雄先生をご招待.その他も,各方面の魅力的な講演を集めた.特に最近のMEMSの進展には驚く.渡部君,雛倉君が優秀ポスター賞を受賞.

btnorngSi細線とフォトニック結晶導波路の低損失接続が論文に (’17.11)  石倉君,田村君,近藤君,宮坂君,寺田君といった歴代の面々が検討してきた接続損失がスローライトでも0.5 dB以下となり,Optics Letters掲載

btnorng産総研をグループに (’17.10)  スーパークリーンルームでの液浸ArF露光プロセスを有する産総研の岡野グループが本ACCELプロジェクトに加わった.

btnorng3回光レーダー研究会予告 (’17.9)  6月に引き続き,IPDA研究会と共催で11910日に加賀温泉にて一泊開催.光レーダー研究会が共催する初日には,ロボット研究の大家である京都賞受賞のカーネギーメロン大学・金出武雄先生をご招待,その他,魅力的な講演を集めており,ぜひ参加されたし.

btnorng応用物理学会における研究発表 (’17.9)  横浜国大が推進するFMCW LiDARについて,合計6件の研究発表を行った.東工大・小山グループと西山グループを含めると10件超.

btnorngサイトビジット (’17.9)  社会実装に向けた取り組みが強く問われるACCELプロジェクトなので,まだ始まって1年足らずだが.本学でサイトビジットが開催された.運営委員会委員長の理研・松本先生をはじめ,JST中村顧問と後藤理事,技術評価委員会・曽根主査や浅井アドバイザーといった錚々たるメンバーが集結,温かくも厳しいご意見をいただいた.応物のための博多行き飛行機の時間ギリギリまで協力してくれた研究室メンバーに感謝!

btnorng ICO-24最優秀学生論文賞 (’17.8)  東京で開催された国際会議: 国際光学委員会総会ICO-24の光ファイバーセッションにおいてLiDARの測距動作をファイバー遅延線で実験的にシミュレーションした古門君が受賞した.そのほか,光偏向器の実証,二重周期構造とレンズを組み合わせた送受信器構成,シリフォトへの最大パワー評価,フォトニック結晶導波路の加熱動作速度評価,シリフォトFMCW LiDARの性能予測などについても発表を行った

btnorng増幅機能付き偏向器での1W出力 (’17.8)  東工大・小山チームが取り組むIII-V族半導体多層膜構造スローライト光偏向器.レーザと同構造のため,電流注入によって光増幅が可能になる.パルスピークパワー1W超に成功.

btnorngFMCWの実験的シミュレーション (’17.8)  1年前にファイバ遅延干渉計を用いてFMCWのビート信号を報告していたが,さらに自由空間伝搬,ならびに光偏向器による光アンテナ動作を合わせて実証した.

btnorng熱制御による光偏向 (’17.7)  これまで波長掃引で実証してきたフォトニック結晶スローライト光偏向器に加熱機構を集積,電気制御による光偏向を観測した.

btnorng 2次元スキャンを実証 (’17.7)  フォトニック結晶導波路スローライト光偏向器を光スイッチと共に4個集積し,波長掃引とスイッチ切り替えを組み合わせて2次元光偏向に成功.

btnorng超満員の光レーダー研究会/IPDA (’17.6)  二つの研究会の共催となったが,会場を満杯にする130名以上が来場,活発な議論が行われた.ACCELグループからも最新の成果を報告.

btnorng2回光レーダー研究会予告 (’17.5)  1月に100名以上の参加者を得て大盛況だった光レーダー研究会の第2回を62日に前回と同じ東工大・大岡山キャンパスにて,㈶ツルギフォトニクスの支援で開催予定.電子情報通信学会集積光デバイス・応用技術研究会IPDAとの共催.⇒  (キャンパス内の会場が変更になるかもしれません.ご注意ください.)

btnorng応用物理学会における研究発表 (’17.3)  本プロジェクトで開発を進める二種類のLiDARについて,合計10件以上の研究発表を行った.

btnorngスローライト光偏向デバイス(’17.3)  シリフォト+フォトニック結晶導波路で製作した同デバイスを後加工し,光偏向動作を実証.回折格子の10倍近い偏向角を確認.

btnorngACCELパンフレット (’17.2)  カメラマンやライターを動員して作成したJSTの綺麗なパンフレットが完成した.

btnorngPhotonics WestでのLiDAR (’17.2)  毎年行くことが習慣化している同会議.セッション数も展示企業数も膨大でどんどん発展中の印象.LiDARの専用のセッションがないのが残念だったが,検索にかかった数少ないLiDARの発表を見に行くと,どこも大盛況で,関心の高さがうかがえた.

btnorng光レーダー研究会は大盛況 (’17.1)  ほとんど広報を行わなかったにもかかわらず,企業を中心に100名以上の参加者で,冒頭から懇親会まで,多くの交流を行うことができた.国内でLiDARや距離計測技術を開発する主要企業・機関を一望できたことは極めて有意義だった.開催を支援していただいた㈶ツルギフォトニクスに深く感謝申し上げます.

btnorng光レーダー研究会は無料に (’17.1)  1/19の光レーダー研究会@東工大・大岡山キャンパス,当初は準クローズなミーティングを考えていたが,予想を上回る参加登録をいただいたため,ツルギフォトニクス財団の援助を得て参加を無料化.会場を大きくしたので,いくらでも参加可能に.⇒

btnorng1月に光レーダー研究会を開催予定 (’16.12)  本プロジェクトの光レーダー構想を紹介すると共に,静大・川人先生のイメージセンサ,東芝の単眼カメラ距離計測,ならびに北陽電機,コニカミノルタ,パイオニア,デンソー,日産自動車のライダーなど,国内の主要機関の技術をまとめて紹介する.1/19東工大@大岡山での開催.参加は自由.

btnorng JSTが専用WEBページを開設 (’16.11)  2016年度新規採択された各研究テーマのWEBが開設された.

btnorngイメージセンサーAuto (’16.10) 自動車センサーの企業向け国際会議.4月のケルンに続いて調査のための参加.ケルンでは色々なセンサに驚かされたが,今回はサンフランシスコということで,AIやネットワークの話題が中心.いろいろ議論されるエコシステムの話題には,日本人はなかなか付いていけない.

btnorngキックオフミーティング (’16.10) 東工大小山研と西山研,およびJST担当官の方々が本学を来訪.プロジェクトのキックオフとなる非公開ミーティングを行った.

btnorng応用物理学会における研究発表 (’16.9)  本プロジェクトに参加する馬場・小山・西山・小林という4者の連名でACCELプロジェクト構想を発表したほか,光レーダーやスローライト偏向器の性能予測や,ファイバ遅延干渉計を利用したFMCWのビート信号観測を報告した.

btnorngプロジェクト採択のプレスレリース ('16.8) 本研究室で受託した最大の研究プロジェクトとなるJST ACCELが採択され,JSTからプレスレリースされた.詳細なページはこちら


2018930