研究内容


分野: 光エレクトロニクス,フォトニクス

細目: 光集積チップ,シリコンフォトニクス,3Dイメージセンサ,バイオセンシング

光に関わる科学と技術: 有史以来の長い歴史をもつ光科学は,150年前にマックスウェルがその正体を電磁波だと明らかにし,100年前にはアインシュタインが一般相対性理論で光と時空間の理論を確立したことで,大きく進展しました.ただし50年前まで,光技術といえばランプや電球,望遠鏡と顕微鏡,カメラくらいしかありませんでした.この状況を一変させたのが,1960年代に発明されたレーザと石英系光ファイバーです.これが契機となって光の科学と技術はさらに急激な発展を遂げ,インターネットを含む様々な情報通信機器を実現した他,照明,観測,分析,加工,医療,建築の各技術も一変させ,もはや社会になくてはならない技術分野となりました.

最近のトレンド(1): 通信ネットワークとコンピュータ コンピュータは20世紀最大の発明の一つですが,その進歩の二乗のスピードで発展しているのが光通信です(光分野のノーベル賞がコンピュータに比べて圧倒的に多いのはこのため).地球規模のインターネットも,スマホなどの携帯端末や情報機器も,そもそも光通信なくしては不可能です.もはや電力線と無線以外は光が情報を担う時代です.通信が圧倒的に高速になったことで,一時,トレンドだったコンピュータの分散化の流れはなくなり,データセンターや中央コンピュータへの集約化が加速,クラウドコンピューティングが一般的になりました.光ネットワークを通じて,その超高性能と蓄積されたビッグデータを誰もが利用できるようになった結果,最近のAIIoTが可能になりました.光ネットワークはデータセンター内にも入り込み,最終的には集積チップの内部にまで到達すると予想されています.その主役は電子と光の技術を融合するシリコンフォトニクスです.本研究室は分野初期からこれを研究し,現在,広く使われる重要な技術の数々を生み出してきました.

最近のトレンド(2): IoTとセンシング インターネットによりビッグデータが生まれ,モノとモノがつながるIoTが登場しました.ここではセンサ,ネットワーク,クラウドが三大要素となり,社会の至る所にセンサが配置されるトリリオンセンサという概念も生まれています.センサに関わる近未来の大きな話題の一つが自動運転です.自動運転が実現されれば,自動車産業だけでなく,道路旅客業,運送業,観光業,宿泊業なども含め社会が大きく変革されるといわれています.そして,これを実現するキーテクノロジーが車載センサです.周囲環境を取り込みAI処理やビッグデータ蓄積を可能とする3Dセンサ:光レーダーは特に大きな注目を集めています.同様に,超高齢化が進み医療費が国家予算を揺るがすほど膨れ上がる中で,健康管理や治療を支えるバイオ医療センサの重要性も高まっています.重度疾病を早期発見できる技術が開発されれば,すぐにニュースになるほど社会的インパクトがあり,フォトニックセンサはその主役の一つです.本研究室は政府系大型プロジェクト: JST-ACCELと科研費基盤(S)の支援を得て,これらの技術に取り組んでいます.


btngren.gif2017年版

シリコンフォトニクスによる光集積技術

フォトニック結晶導波路におけるスローライト生成

スローライトの様々な応用

スローライト変調器

スローライトパルスの動的制御

非機械式スローライト光偏向器

コヒーレント方式光レーダー構想

Nanolaserフォトニック結晶ナノレーザと大規模集積

名称未設定-1ナノレーザのバイオセンシング応用

ナノレーザセンサのイオン感応性

屋外 が含まれている画像

高い精度で生成された説明GaInAsP半導体による細胞イメージング



btngren.gif2011年版

Photonicnanostructure.gifフォトニック結晶とフォトニックナノ構造技術
Nonlinearity.gifスローライトの展開

Tunabledelay.gif光速制御(チューナブル光遅延)

Biophotonics.gifナノレーザとバイオセンシング

Chalcogenide.gifカルコゲナイドフォトニクス

CMOSphotonics.gifCMOSフォトニクスによる新世代光集積

 



btngren.gif2005年版

フォトニック結晶とフォトニックナノ構造技術
NANOLicnナノレーザと光量子効果
SLLicnスローライト生成
周回共振器レーザとフォトニック分子

BNDicnフォトニックバンドとFDTD解析

VCSELicn高効率発光素子

PRSMicon負の屈折光学系

SLCNicnシリコンフォトニクスとLSI光インターコネクション


photoフォトニックナノ構造フォトライブラリ

movieマルチメディアアーカイブ


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