浅原 彰文　研究室

光の時空間の性質を操り、新しい光物理を探る

 「光コム」という次世代レーザー技術の発展によって、最近では光の波を自由自在に操れるようになってきました。本研究室では、光コムの特性を空間次元まで含めて積極的に活用する「光の時空間操作技術」を開拓し、それによって初めて可能となる計測技術や新奇な光物性現象を探究しています。光を極限まで使い尽くすことで、将来社会に役立つ新しい計測法や光デバイスの開発を目指しています。

キーワード

光コム、光計測、光物性物理

分　　野

応用物理学、映像・光工学、物理学

上野 芳康　研究室

超高速・大容量・省エネルギーな未来の光通信を研究

本研究室では、超高速・大容量かつ省エネルギーを実現する未来の光情報通信技術を研究開発しています。現代の高度情報化社会を支えている光通信を、これまでにない高周波の光信号のままやりとりできるシステムを開発することができれば、情報の通信速度は飛躍的に高まります。研究者なら誰もが夢見てきたこのテーマの実現に向けて挑戦をしています。

キーワード

光通信システム、光トランジスタ、光エレクトロニクス、量子エレクトロニクス、非線形光学、光結晶材料、高速光通信信号処理、高速計測、高精度計測、光パルス・光周波数コム、エネルギー利用効率、環境分子センサー、ノーベル賞分野

分　　野

応用物理学、材料工学、通信工学

大饗 千彰　研究室

極端波長域における新たな光科学の創出

レーザーの発明以来、様々な波長域でレーザーが得られるようになり、多様な光科学が発展してきました。その中で、真空紫外域における単一周波数レーザーは未開拓の領域として残されています。この研究室では、非線形光学過程を人為的に自在に操作する新しい手法でこのようなレーザー光を生成し、水素・反水素のレーザー冷却などの真空紫外域における新たな光科学を開拓します。

キーワード

レーザー、真空紫外、精密分光

分野

物理学、応用物理学

岡田 佳子　研究室

地球最古の生物を使った新しい光応用技術

地球最古の生物「高度好塩菌」の細胞膜には太陽電池の役目をもつ光合成タンパク質があります。動物の視物質とよく似ていて、輪郭や動画を検出する視覚情報処理機能をもっています。本研究室ではこのタンパク質を使って、外部演算回路や電源のいらないロボットビジョンの開発、さらに網膜や脳の視覚神経細胞を模倣した素子を作製して、輪郭検出や錯視を行っています。

キーワード

光合成タンパク質、視覚神経細胞、ロボットビジョン

分　　野

情報科学、応用物理学、材料工学

桂川 眞幸　研究室

レーザー技術の極限化と光科学の新しい展開に向けて

人工的に高度に制御された光：レーザー光が誕生してから、50年以上が経ちました。以来めざましい発展を遂げてきましたが、いまもその勢いは衰えていないばかりか、ナノテクノロジーや生命科学の分野ではますます重要になっています。本研究室では「物理学」に軸足をおきつつ、レーザー技術と光科学の可能性を追求し続けています。

キーワード

レーザー、極限技術、光科学

分　　野

物理学、応用物理学

加藤 峰士　研究室

光を操作＆演算して革新的な光計測技術を開発

高機能な光計測は科学技術分野の必須要素となっています。当研究室では、「光コム」で直接制御した光を用いて「光の時空間操作」と「光演算」を実現し、「光フェーズドアレイ」や「イメージング手法」など、全く新しい高機能光計測技術を開発しています。本研究室では美濃島・浅原両研究室と共同で、このような革新的な光学技術を創始することを目指します。

キーワード

光コム、光フェーズドアレイ、光演算・光計測

分　　野

応用物理学、映像・光工学、電気・電子工学

張 贇　研究室

限界を超えた新しい不思議な光量子状態の生成および応用

光は、粒子のような性質と波のような性質を併せ持っています。本研究室では、光を粒子として数個フォトン数量子状態の生成および量子情報・量子計測への新しい応用方法を探求しています。また、波の性質が著しいスクイーズド光を利用して、量子物理原理を実験的に検証する基礎研究に取り組んでいます。

キーワード

量子光学、量子エレクトロニクス、量子情報

分　　野

応用物理学、光工学、電気・電子工学

庄司 暁　研究室

レーザーでナノを作って、見て、触って、動かす

レーザー光を使ってナノスケールの立体構造を作製する技術を開発しています。写真は、本研究室がレーザー光で作製したナノスプリングです。太さ約300nmのアクリル樹脂の細線でできています。顕微鏡下でレーザー光を使って、ばねを伸縮することができます。ばねの振動からバネ定数や樹脂の弾性がわかります。光の圧力でナノ粒子を色分け選別する技術、配列して固定する技術も研究しています。

キーワード

レーザー微細加工、光放射圧、ナノフォトニクス

分　　野

応用物理学、物理学、材料工学

白川 晃　研究室

高出力を追求した次世代レーザーの研究

本研究室では、レーザーの基礎研究開発を幅広く行っています。独創的なアイディアを駆使して、ファイバレーザー、セラミックレーザー、位相同期レーザーなど最先端レーザーを生み出してきました。宇宙の起源を探るための超高出力レーザーや、誰もが使える次世代のレーザーを追求して、新手法、高出力化、高機能化、新材料の研究を続けています。

キーワード

ファイバレーザー、セラミックレーザー

分　　野

応用物理学、電気・電子工学、映像・光工学

沈 青　研究室

低コスト・高効率な次世代太陽電池の研究と開発

震災にともなう原子力発電所の事故、化石燃料の枯渇、地球温暖化などを背景に、次世代の代替エネルギー資源に強い関心がもたれています。しかし既存のシリコン太陽電池は製造プロセスが複雑で発電コストも高いため、本研究室は低コスト・高効率な次世代太陽電池として期待される半導体量子ドット太陽電池に着目して、その基礎研究と実用化に向けた道筋の探索を重ねています。

キーワード

半導体ナノ材料、太陽電池、光エネルギー

分　　野

応用物理学

戸倉川 正樹　研究室

新しいレーザーが創る未来を目指したレーザー研究

レーザーは既に現代生活を支える必要不可欠な存在ですが、レーザー核融合、宇宙物理学など夢のあるこれからの未来を創っていく研究にも使用され、優れたレーザー装置の開発はこれらの応用を進める上でも非常に重要です。本研究室では自由な発想の元、特に中赤外波長領域において高出力・高効率・短パルス性・高安定性に優れた新しいレーザー装置の開発、その応用研究を行っています。

キーワード

中赤外レーザー、超短パルスレーザー

分　　野

応用物理学、電気・電子工学、映像・光工学

西岡 一　研究室

非常に強い光を発生させるレーザーの研究

光は電波（電磁波）です。レーザーを用いると光を数ミクロンの点に集められるだけではなく、光が数ミクロン進む短い時間にエネルギーを集中させ、非常に強い光（強い電場・磁場）を作ることができます。原子核と電子は引き合っていますが、私たちのレーザー光はこの力よりも遙かに強く、光を用いて電子を取り去ったり、物質をばらばらにしたりすることが可能です。

キーワード

超短パルス、超高出力レーザー

分　　野

応用物理学、物理学、電気・電子工学

美濃島 薫　研究室

光を自由自在に操る「光シンセサイザ」とは？

光のものさしと呼ばれ、櫛の形のように整列する超精密な虹状のレーザー「光コム(櫛)」によって、時間・空間･周波数（色）にわたる様々な情報や現象を精密に制御して、音楽を演奏するように光を自由自在に奏でる技術、｢光シンセサイザ｣の研究を行っています。ナノ材料科学や光量子技術、医療、環境、安全、天文、宇宙に至る、自然科学・産業・社会の様々な分野に恩恵をもたらすことを目指しています。

キーワード

光コム、計測、光ファイバ

分　　野

応用物理学、映像・光工学、電気・電子工学

武者 満　研究室

極限まできれいな光をもとめて

レーザーは周波数・強度の安定度やビーム品質の良い光であり、長さや時間の基準として精密計測などの分野で幅広く使われています。本研究室ではその周波数の安定度を極限まで高めたレーザーの開発を行っており、一般相対性理論の検証につながるような超高精密計測実験への応用を行っています。またその安定な光を光ファイバを使い遠距離に伝送する技術や新種の光源の開発にも力を注いでいます。

キーワード

光エレクトロニクス、新種レーザー

分　　野

応用物理学

米田 仁紀　研究室

超短パルスレーザーで極限状態の性質を探る

本研究室では、赤外から可視、Ｘ線までの様々なフェムト秒（１秒のマイナス15乗）レーザーをつかい、巨大惑星の内部に匹敵する極限状態を作り出しています。それらの性質を観測・評価・応用し、新しいＸ線光学や実験室天文学などを行っています。また、国内外の研究者と共同で行われるプロジェクト研究では、学生のみなさんもそこに参加して研究しています。

キーワード

超短パルスレーザー、Ｘ線レーザー、プラズマフォトニクス

分　　野

物理学、応用物理学、電気・電子工学

渡邉 恵理子　研究室

光物理とIT技術を融合させた光コンピュータの研究

コンピュータのハードウェアは著しく大容量・高速化しているのに、ハードディスクからのデータ読み出し時間にイライラさせられることはありませんか。本研究室では、物理としての光技術と最新のIT技術や情報処理技術、制御技術を結びつけ、光コンピュータや新しい光計測システムを構築することを目的として、光の応用方法を考え続けています。

キーワード

光コンピュータ、光情報処理

分　　野

電気・電子工学、応用物理学、映像・光工学