センター長 ： 神成文彦（理工学部教授）
活動拠点キャンパス ： 矢上
センター概要
庆应义塾では、文科省予算のもと先端光量子科学アライアンス（先端光波制御活用技术）として、东大、理研、电通大、东工大と连携拠点を构成し、(ⅰ)フォトンリング施设の研究开発协力および利用研究の推进と(ⅱ)高强度レーザー実现に向けた材料科学の项目を主に分担するとともに、本研究プロジェクト开始からの継続的研究课题推进と合わせて研究を実施する。
具体的な课题として、
时间空间制御プラズモン反応场形成のための超広帯域ベクトル整形レーザーパルスの开発
ナノスケール结晶构造ダイナミクスの解明とナノイメージング计测への応用
周波数コム光源と光波制御技术の融合研究
青色半导体レーザー励起笔谤:窜叠尝础狈ファイバーレーザーとそのモード同期発振
フェムト秒光波制御技术の开発
トロイド光共振器における四光波混合を利用したモードロック光源の开発
テラヘルツ电磁波の精密偏光计测およびその活用技术の开発
ダイヤモンド中窒素空孔中心の作製とナノ光源及びナノセンサーへの応用 の８つを扱う。
キーワード?主な研究テーマ
超高速光科学 レーザー工学 近接场光学 ナノ反応场科学
2017年度 事业计画
■前年度より継続する活动内容について、継続する背景?根拠と目标
2017年度も文科省からの当该プロジェクト予算が交付される予定であり、2016年度の01.～08.の研究テーマについて、新しい光源技术の开発とその応用を目的とした研究を継続して进める。いずれのテーマも2017年度末での完成を目标に进めている研究である。
また、引き続きセミナー、シンポジウムを主催し、光科学技术の発信と人材育成に务める。
■2017年度の新规活动目标と内容、実施の背景
文科省からの予算のもとセンターを设置して研究を継続してきた10年目に対応する。2012年より连携拠点としての研究目标が以下のようにあらたに设定されたのを受けて、この内容に即した研究内容の见直しを行い、とくに光源开発に研究资源を集中する。
周波数の完全制御による国际周波数标準の実现と普及に向けた基盘技术开拓
超短パルス光の完全制御による、Ｘ线～テラヘルツ域コヒーレント光源の开発と利用
高帯域光増幅の完全制御による、超高强度光の生成と利用
この研究内容に即して、最终年度は以下のテーマを実施する。
相変化材料による局所的演算?记忆要素の空间相関形成とコンピューティング机能の発现
新しい広帯域かつ狭线幅な赤外分光法
微小光共振器を用いた省エネルギー光周波数コム光源开発
フォトニック结晶工学のシリコンフォトニクスとの融合
周波数コムのモード间量子相関制御による大规模クラスター状态の生成
超高速バーストイメージング法による非反復现象のイメージング
可视域ダブルクラッド型ファイバーレーザおよび可视域用酸化物レーザー媒质の开発
テラヘルツ电磁波の精密偏光计测およびその活用技术の开発
ダイヤモンド中窒素空孔中心の作製とナノ光源及びナノセンサーへの応用
尚、拠点形成予算に加えて、これまでの光波制御研究の成果を、深紫外域レーザの革新的技术として育成し、また、ナノフォトニクスを物质系の复雑系物理に展开する研究、および量子シミュレータを光学的に実现する研究を构筑するための议论を进めており、随时、予算获得の活动を行う。
2017年度 事业报告
■当该年度事业计画に対する実施内容、および研究成果と达成度
アルミ製のテーパーチップの先端约35苍尘の直径に波长400苍尘と800苍尘のフェムト秒プラズモンパルスを集光电波させることに成功し、ラマン共鸣４波混合をもちいて、グラフェン、カーボンナノチューブの振动モード选択コヒーレント反ストークスラマン散乱イメージングに成功した。さらにこのプラズモン集光法を用いた酸化グラフェン还元によるナノグラフェンの作成を行った。
相変化材料に书き込まれた2次元パターンとキャビティモードの电场分布のマッチングに応じた光学スペクトル（共鸣モードのスペクトル）の変化を実験により确认し、2次元情报の1次元スペクトルへのコーディングを実証した。
周波数コムにより制御された中赤外差周波光源を用いてフォスフィン分子のサブドップラー分解能分光を実施した。
青色半導体レーザー励起を２０Wまで増大させることで、可視域レーザー出力のスケーラビリティを調べるとともに熱負荷による影響を調べた。今後、更なる高出力な青色半導体レーザーを励起に利用するためには、熱特性に優れたPr3+, Mg2+:SrAl12O19およびPr3+:YAP, Pr3+:YAGの使用が不可欠であることから、可視レーザーとしては前例のないセラミックスの製作を行った。焼結前のスラーリー状態に磁場を引加えるすることで前２者が配向して焼結されることを確認した。成長を行い、発光特性を計測した。また、この2軸性結晶をセラミックス材料として作製するための強磁場印加装置を開発した。また、受動Qスイッチ用の過飽和吸収体として緑波長でも使用できるCo:MALO結晶の特性を調べ、受動Qスイッチおよび共振器内SHGを緑色ではじめて実現した。
1パルスで25フレームの超高速イメージング计测ができる装置をサブナノ秒の时间窓に拡张できる光学系を导入し、レーザーアブレーションプルームの発生をシングルショットで确认した。また、罢贬锄発生装置を构筑し、罢贬锄波のハイパースペクトルイメージを１パルスで计测できる実験系を开発した。
マイクロ光共振器の构造分散を适切に设计することで、异常分散を実现しモード同期した超高速な繰り返しパルス光を得た。また、微小共振器を结合すれば共振波长がモードスプリットとするが、そのモードスリット幅を正确に制御して、ブリリュアンゲインの周波数と一致させることで、ブリリュアンレーザーを実现した。
テラヘルツ偏光计测によるゴム材料の内部ひずみ検査技术开発を拡张し、2次元イメージング検査を可能にした。
ダイヤモンド中窒素空孔中心を用いた高性能なナノ光源やナノセンサーを実现することを目指し、これまで行ってきた基板微细加工と窒素ドープ化学気相成长の条件の最适化を进め、窒素空孔中心のさらなる高辉度化と高感度化を目指した改良を行った。
■公刊论文数（件数と主たる公刊誌名）、学会発表件数（国内?国际）、イベントなど社会贡献の実绩（年月日、场所）
公刊論文数 31件 Appl. Phys. Express, Applied Physics Letters, Optics Express, Aplied Optics, Sci. Report, 等
学会発表件数（国内64件，国际92件）
センター主催セミナーおよびシンポジウム(1件） 第38回先端光量子科学アライアンスセミナー「「慶應義塾大学が挑む光波制御による新しい光科学」 2018年3月2日 慶應義塾大学来往舎
■センター活动を通じて特に成果を挙げた事柄
当該センターは文科省の光拠点形成プロジェクトにおいて，慶應義塾大学が連携拠点として参加するための組織としての意味を有しており，所員間での共同研究による研究プロジェクトの推進のみならず，シンポジウムを主催し光科学技術を発信するための事業を推進することで貢献できた。また、次期の研究費獲得に向けて申請における連携も行い、2017年度JST CREST研究（５年間）に採択されるに至った。また、2018年度からの文科省Q-LEAPプログラムにおいても、東京大学と連携して申請すべく検討を進めている。
プロジェクトメンバー
研究代表者
神成文彦
教授理工学部 电子工学科冈浩太郎
教授理工学部 生命情报学科