最近の主要成果

工藤 哲弘（くどう　てつひろ） 京都府出身
専門は、レーザー物理、レーザー顕微鏡、光マニピュレーション、光トラップ、中赤外レーザー、中赤外プラズモン

1991-1995 米国テネシー州

2007 奈良工業高等専門学校 電気工学科　卒業　電子遷移に伴い光が放射されることを知り、光のことに興味を持ち始めた。ボーアの電子モデルですね。上から下の準位へ落ちる時に光が出てくることを不思議に感じました。電気工学科で、あまり光に関する研究がなかったので少しでも関係する有機薄膜太陽電池の研究を最終年度の卒業論文に選びました。電気主任技術者第三種をなんとか取得しました。

2014 大阪府立大学大学院工学研究科 電子・数物系専攻電子物理工学分野 博士後期課程　修了 (日本学術振興会DC2)　主に光トラップの理論研究をしていました。4回生配属時に5つ程あるテーマの中に光トラップのテーマがありました。始めは基礎的な光に関する知識を蓄えるのに大変でした(理論電磁気学や量子物理、非線形光学)が、博士論文は幸運にも井上研究奨励賞 に選ばれました。大阪市立大学と統合して、大阪公立大学に変わりましたね。

2014/4~2020/8 台湾国立交通大学 理学院応用化学系, Applied Chemistry, National Chiao Tung University, Hsinchu, Taiwan　海外PD、博士研究員、助理研究員(日本における特任助教に相当)  台湾で実験を本格的に始めました。台湾における科研費(MOST)も頂いておりました。現在は合併して国立陽明交通大学に変わった。始めの1年半ほどは結果が何も出ませんでした。。

2020/10 ～現在　豊田工業大学 工学研究科 先端工学専攻　電子情報　レーザ科学研究室　講師（テニュアトラック）学生の頃から一貫して光トラップの研究（理論、実験）をしてきました。今は中赤外レーザーを用いた新しい試みに取り掛かっています。面白いデータが得られ始めてきており、井上リサーチアウォードにもご支援頂けるようになりました。好きな言葉は人間万事塞翁が馬。

[8] T. Goto et al., in preparation

[7] Yoshua Albert Darmawan, Taiki Yanagishima, Takao Fuji, and Tetsuhiro Kudo, "Proposed Method for Label-Free Separation and Infrared Spectroscopy of Carbonyl-Containing Micro- and Nanoparticles Using Mid-Infrared Optical Force,"  Anal. Chem. 97, 14658–14665 (2025).

[6] Roukuya Mamuti, Masaya Shimizu, Takao Fuji, and Tetsuhiro Kudo, "Opto-thermal manipulation with 3 μm mid-infrared Er:ZBLAN fiber laser," Optics Express 32, 12160-12171(2024), first two authors are contributed equally.

[5] Yoshua Albert Darmawan, Takuma Goto, Taiki Yanagishima, Takao Fuji, and Tetsuhiro Kudo, "Mid-Infrared Optical Force Chromatography of Microspheres Containing Siloxane Bonds," J. Phys. Chem. Lett. 14, 7306−7312 (2023), selected as Front Cover.

[4] Yoshua Albert Darmawan, Takuma Goto, Taiki Yanagishima, Takao Fuji, and Tetsuhiro Kudo, "Midinfrared optical force for sorting materials depending on their chemical structures," in Conference on Lasers and Electro-Optics/Europe (CLEO/Europe 2023) and European Quantum Electronics Conference (EQEC 2023), Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2023), paper eg_6_3.

[3]  Roukuya Mamuti, Takao Fuji, and Tetsuhiro Kudo "2μm Tm-doped fiber laser trapping of colloidal particles by temperature gradient,"  Proc. SPIE 12479, Optical Manipulation and Structured Materials Conference (OMC 2022), 124790N (8 December 2022).

[2] Anna Statsenko, Yoshua Albert Darmawan, Takao Fuji, and Tetsuhiro Kudo, "Midinfrared optical manipulation based on molecular vibrational resonance," Physical Review Applied 18, 054041 (2022). 豊田工業大学のHPからプレスリリースされました。

[1] Roukuya Mamuti, Takao Fuji, and Tetsuhiro Kudo "Opto-thermophoretic trapping of micro and nanoparticles with a 2 µm Tm-doped fiber laser," Optics Express 29, 38314-38323 (2021).

レーザー学会中部支部2021年度若手研究発表会(2021年12月、名古屋大学、ハイブリット開催)
[Oral]
○Roukuya Mamuti, Takao Fuji, and Tetsuhiro Kudo "Opto-thermal trapping of micro and nanoparticles with a 2 μm Tm-doped fiber laser"

第69回応用物理学会春季学術講演会（2022年3月, 神奈川, オンライン開催）
[Oral]
[1] Anna Statsenko, 藤 貴夫, ○工藤 哲弘 "中赤外エヴァネッセンス波によるマイクロ微粒子の光輸送",  22p-D315-1
[2] ○ Roukuya Mamuti, 藤 貴夫, 工藤 哲弘 "Opto-thermal trapping by directly heating up the water solvent with a 2 μm Tm-doped fiber laser",  22p-D315-2
[3] ○ Chih-Hao Huang, Boris Louis, Roger Bresolí-Obach, Tetsuhiro Kudo, Rafael Camacho, Ivan G. Scheblykin, Teruki Sugiyama, Johan Hofkens, Hiroshi Masuhara "Optical Binding Outside the Focal Spot Leading to Swarming of Gold Nanoparticles"

Optical Manipulation Conference(OMC) 2022, Optics & Photonics international Congress 2022 (April 2022, Yokohama, Kanagaya, Japan)
[Oral]
○Roukuya Mamuti, Takao Fuji,  Tetsuhiro Kudo "2 μm Tm-doped fiber laser trapping of colloidal particles by temperature gradient"

CLEO-Pacific Rim 2022 (Aug. 5 2022, Sapporo Hokkaido, Japan)
[Oral]
○Roukuya Mamuti, Takao Fuji,  Tetsuhiro Kudo "Direct trapping of micro particles with a 2 μm Tm-doped fiber laser"

第83回応用物理学会秋季学術講演会（2022年9月, 宮城, 東北大学+オンライン開催）
[Oral]
[1] ○Chih-Hao Huang, Ya-Chiao Lee, Teruki Sugiyama, Tetsuhiro Kudo, Xu Shi, Kosei Ueno, Hiroaki Misawa, Hiroshi Masuhara"Guiding the Expanding Direction of Optically Evolved Swarming of Gold Nanoparticles by Lithographically Fabricated Gold Nanodisks," 20p-A202-4

レーザー学会学術講演会第43回年次大会(2023年1月,愛知,ウインチあいち)
[Oral]
[1] ○Yoshua Albert Darmawan(1), Takuma Goto(1), Anna Statsenko(1), Taiki Yanagishima(2), Takao Fuji(1), Tetsuhiro Kudo(1)
(1) Toyota Technological Institute, (2) Kyoto University.
"Selective mid-infrared optical manipulation based on molecular vibrational resonance"
[2] Roukuya Mamuti, 清水 雅也, 藤 貴夫, ○工藤哲弘
3μm Er:ZBLANファイバーレーザーを用いた熱泳動による光物質操作

第70回応用物理学会春季学術講演会（2023年3月, 東京, ハイブリッド開催）
[Oral]
○Yoshua Albert Darmawan(1), Takuma Goto(1), Taiki Yanagishima(2), Takao Fuji(1), Tetsuhiro Kudo(1)
(1) Toyota Technological Institute, (2) Kyoto University
"Mid-Infrared Optical Sorting of Microparticles Composed of Si-O-Si Bonds"

CLEO Europe-EQEC 2023(26-30 June 2023, Munich, Germany)
[Oral]
Yoshua Albert Darmawan(1), Takuma Goto(1), Taiki Yanagishima(2), Takao Fuji(1), ○Tetsuhiro Kudo(1)
(1)Toyota Technological Institute, (2) Kyoto University
"Midinfrared optical force for sorting materials depending on their chemical structures"

The 31st International Conference on Photochemistry(23-28 th July, 2023, Sapporo, Japan)
[Oral]
○Yoshua Albert Darmawan(1), Takuma Goto(1), Taiki Yanagishima(2), Takao Fuji(1), Tetsuhiro Kudo(1)
(1)Toyota Technological Institute, (2) Kyoto University
"Mid-infrared selective optical sorting of microspheres based on molecular vibrational resonance"

12th Asia-Pacific Laser Symposium (APLS2023, 4-7 th Sept., Hakodate, Japan)
[Oral]
[1] Yoshua Albert Darmawan(1), Takuma Goto(1), Taiki Yanagishima(2), Takao Fuji(1), ○Tetsuhiro Kudo(1)
(1)Toyota Technological Institute, (2) Kyoto University
"Particle Sorting with Mid-infrared Optical Force Enhanced by Molecular Vibrational Resonance"
[Poster]
[2] ○Masaya Shimizu, Roukuya Mamuti, Takao Fuji, Tetsuhiro Kudo
"Opto-thermal trapping by a 3 μm Er:ZBLAN fiber laser"
[3] ○Takuma Goto, Yoshua Albert Darmawan, Takao Fuji, Tetsuhiro Kudo
"Wavelength Dependence in Selective Optical Manipulation by Mid-infrared Lasers"

レーザー学会学術講演会第44回年次大会(2024年1月,東京,日本科学未来館)
[Invited]
[1] Tetsuhiro Kudo
(1) Toyota Technological Institute
"共鳴光マニピュレーションによる光選別：電子遷移励起から分子振動励起へ"

第71回応用物理学会春季学術講演会（2024年3月, 東京, 東京都市大学）
[Oral]
○Yoshua Albert Darmawan(1), Takuma Goto(1), Taiki Yanagishima(2), Takao Fuji(1), Tetsuhiro Kudo(1)
(1) Toyota Technological Institute, (2) Kyoto University
"Optical Force Spectroscopy Based on Molecular Vibrational Resonance by Using a Tunable Mid-Infrared Laser"

CLEO PacificRim 2024（7th, Aug. 2024, Incheon, Korea）
[Oral]
Yoshua Albert Darmawan(1), Takuma Goto(1), Taiki Yanagishima(2), Takao Fuji(1), ○Tetsuhiro Kudo(1)
(1) Toyota Technological Institute, (2) Kyoto University
"Mid-infrared optical force enhanced by molecular vibrational resonance with quantum cascade lasers"

[↓予定↓]

○印は登壇者

1. 赤外フッ化物ファイバーレーザーと倒立顕微鏡

2. 非線形偏波回転モード同期Ybファイバーレーザー(1030 nm)を用いた光ピンセット用の3次元駆動倒立顕微鏡

3. 1064 nm CW レーザーを用いた光ピンセット用の3次元駆動倒立顕微鏡

4. 中赤外レーザーを用いた正立ATR顕微鏡

5. 波長可変中赤外量子カスケードレーザー (Thorlabs, Daylight solutions)

6. 赤外検出装置（パワーメーター、カメラ、分光器）、中赤外域の光学系

7. 紫外可視及びフーリエ変換赤外分光器

8. 卓上型電子線顕微鏡

9. Fundamental tools for preparing samples (colloidal suspensions, glass substrates, DI water, spacers, pipets, vortex mixer, sonication, electronic balance, magnetic stirrer with heat control, and other fundamental tools)

10. 良く利用するソフトウェア: ImageJ, Micromanager, Python, MATLAB, Fortran90, Ansys Lumerical FDTD

2015年2月　第31回井上研究奨励賞

2019年3月　日本物理学会若手奨励賞(領域5:光物性) 

2021年11月　豊田工業大学, 教育優秀賞(線形代数1及び演習)

2022年2月　第14回井上リサーチアウォード

　光を使って物を押すことができます。太陽光などでは感じることは出来ませんが、レーザーを用いることでミクロな物質を押したり、トラップしたりすることができます。光マニピュレーションとは光により物質に誘起される力である輻射力を利用してマイクロやナノサイズの微小物体を力学的に操作する技術のことである。例えば直進したレーザーを微粒子に照射することで、その微粒子を光の進行方向に押し、輸送することが出来る。この力は散逸力(散乱力と吸収力)として知られており、散乱や吸収の過程を経て光の運動量が物質に乗り移ることに起因する。また、近赤外レーザーを溶液中に集光することで、その溶液中に分散している微小物体を集光点付近にトラップすることができる(2018 年ノーベル物理学賞：アシュキン博士)。輻射力と呼ばれていますが他にも呼び方があり、光圧, 放射圧, optical pressure, radiation pressure, optical forceなどと呼ばれています。

　歴史的流れを振り返ると、輻射力の研究は新しい研究領域を切り開く革新的であり根幹となる技術として様々な研究領域で応用されてきた。ノーベル賞に輝いた輻射力の研究は、レーザー冷却と光ピンセットであり、原子を冷やす技術、また細胞を操作する技術として利用されてきた。この10年では、プラズモン局在増強電場を利用したプラズモンナノ光ピンセットにより、トラップ対象のスケールが小さくなった。分子やタンパク質などのトラップが実験室レベルでは可能となってきた。慣習的に可視域や中赤外領域のレーザーを用いることが極一般的であったが、我々はそれよりも少し波長が長い中赤外レーザーを用いた新しい取り組みを開始しています。

線形代数1及び演習、確率・統計、工学基礎実験1「アナログ・デジタル基本回路」、科学技術英語

量子物理「望月和子 著」オーム社、　ファインマン物理学　　学生のときはEMANの物理学も結構みました。
理論電磁気学「砂川重信」 紀伊國屋書店（これは中級者向けです。）
統計力学「長岡洋平」岩波書店　（統計力学の本は難しいですが、私はこれで勉強しました。じっくりと読むと解ります。）
Optical Measurements for Scientists and Engineers, Arthur McClelland and Max Mankin, Cambridge Univ. Press
Nonlinear Optics, Robert W. Boyd, Academic Press
Optical Properties of Solids, Mark Fox, Oxford Univ. Press
グラフェンの物理学、ディラック電子とトポロジカル物性の基礎「越野幹人 著」