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2021 Fiscal Year Annual Research Report

近赤外/可視域における広帯域な迂回型光学迷彩の実現

Research Project

Project/Area Number 19H02193
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

雨宮 智宏  東京工業大学, 科学技術創成研究院, 助教 (80551275)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsメタマテリアル / 応用光学
Outline of Annual Research Achievements

前年度までに、可視域にて透磁率を精密にコントロールできる新たなメタマテリアル構造を提案・実証するとともに、それを内包したメタマテリアルフィルムを用いることで、光学迷彩の評価を行ってきた。
本年度では、可視ハイパースペクトルイメージング系および位相干渉光学系を構築することで、光学迷彩の定量的評価を行った。具体的には、4f光学系と対物レンズを介して、広帯域光源からサンプルに光を照射し、その実像を可視可変フィルタをとおして撮像カメラにより観測した。また、ビームスプリッタによりサンプルへのパス以外に参照光のパスを用意し、これを開放することで位相干渉測定も行うことができるようにした(このときの光源には半導体レーザを用いた)。
本研究では、直径50 umのタングステンワイヤの周囲に適切に設計されたメタマテリアルフィルムを巻きつけたサンプルを準備し、それを金属パターン(東工大のロゴマーク)が形成された透明基板の上部に配置し、ハイパースペクトルイメージングを行った。結果、波長730 nmの赤色光において、巻きつけられたメタマテリアルフィルムが不可視化に寄与し、タングステンワイヤ下部のパターンを観測することに成功した。このとき、位相干渉測定もあわせて行い、メタマテリアルフィルムを巻きつけたタングステンワイヤの有無によって、干渉縞に変化がないことを確認した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (51 results)

All 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 2 results) Presentation (36 results) (of which Int'l Joint Research: 14 results,  Invited: 4 results) Patent(Industrial Property Rights) (7 results)

  • [Journal Article] High-speed infrared photonic band microscope using hyperspectral Fourier image spectroscopy2022

    • Author(s)
      T. Amemiya, S. Okada, H. Kagami, N. Nishiyama, Y. Yao, K. Sakoda, X. Hu
    • Journal Title

      Optics Letters

      Volume: 47 Pages: 2430-2433

    • DOI

      10.1364/OL.454865

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Selective excitation of optical vortex modes with specific charge numbers in band-tuned topological waveguides2022

    • Author(s)
      H. Kagami, T. Amemiya, S. Okada, Y. Wang, N. Nishiyama, X. Hu
    • Journal Title

      Optics Letters

      Volume: 47 Pages: 2190-2193

    • DOI

      10.1364/OL.454946

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reduced thermal resistance of membrane Fabry-Perot laser bonded on Si through room-temperature, surface-activated bonding assisted by a-Si nano-film2022

    • Author(s)
      W. Fang, N. Takahashi, Y. Ohiso, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Journal Title

      IEEE Journal of Quantum Electronics

      Volume: 58 Pages: 2000208

    • DOI

      10.1109/JQE.2022.3145870

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Design and characteristics of reflectivity tunable mirror with MZI and loop waveguide on SOI2022

    • Author(s)
      Y. Makihara, M. Eissa, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 61 Pages: SC1036

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac465b

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] トポロジカルフォトニクスと光回路2022

    • Author(s)
      雨宮 智宏, 各務 響, 岡田 祥, 西山 伸彦, 胡 暁
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌C

      Volume: to be published Pages: to be published

    • DOI

      10.14923/transelej.2021JCI0019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Lateral confinement enhanced membrane laser on Si with buried-ridge-waveguide structure2021

    • Author(s)
      N. Takahashi, W. Fang, Y. Ohiso, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Journal Title

      Journal of Optical Society of America B

      Volume: 38 Pages: 3340-3345

    • DOI

      10.1364/JOSAB.438329

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Highly efficient vertical coupling to topological waveguide with defect structure2021

    • Author(s)
      H. Kagami, T. Amemiya, S. Okada, N. Nishiyama, X. Hu
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: 29 Pages: 32755-32763

    • DOI

      10.1364/OE.432964

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 不可視を科学する2021

    • Author(s)
      雨宮 智宏, 高木 茉佑
    • Journal Title

      電気評論

      Volume: 2021.4 Pages: 38-43

  • [Presentation] Optical Dispersion Properties of Topological Photonic Crystals Using Infrared Photonic Band Diagram Microscope2022

    • Author(s)
      S. Okada, T. Amemiya, H. Kagami, Y. Wang, N. Nishiyama, X. Hu
    • Organizer
      The Conference on Lasers and Electro-Optics 2022 (CLEO 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mode-Selective Band-Tuned Topological Waveguide2022

    • Author(s)
      H. Kagami, T. Amemiya, S. Okada, Y. Wang, N. Nishiyama, X. Hu
    • Organizer
      The Conference on Lasers and Electro-Optics 2022 (CLEO 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] トポロジカルフォトニクス:純粋数学が与える光学の新しい潮流2022

    • Author(s)
      雨宮 智宏
    • Organizer
      2022年国際光デー記念シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Si/SiON/SiO2ダブルクラッド型スポットサイズコンバータのSiON屈折率変化における結合効率の向上の検討2022

    • Author(s)
      山口 圭太, 槇原 豊, 王 羽端, 大礒 義孝, 雨宮 智宏, 西山 伸彦
    • Organizer
      第69回応用物理会春季学術講演会
  • [Presentation] 110℃ high temperature operation of GaInAsP/Si membrane DFB Laser bonded by a-Si nano-film assisted surface activated bonding2022

    • Author(s)
      W. Fang, N. Takahashi, R. Xue, S. Katsumi, Y. Ohiso, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Organizer
      第69回応用物理会春季学術講演会
  • [Presentation] Low Loss InP-Rib Waveguide on Si Substrate for Membrane Photonic Integrated Circuits2022

    • Author(s)
      R. Xue, W. Fang, N. Takahashi, S. Katsumi, Y. Ohiso, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Organizer
      第69回応用物理会春季学術講演会
  • [Presentation] 磁気光学効果と電気磁気効果を考慮した光導波路理論の拡張2022

    • Author(s)
      本多 祥大, 五十嵐 絵里, 雨宮 智宏
    • Organizer
      第69回応用物理会春季学術講演会
  • [Presentation] 紫外可視分光を用いたダイヤモンドNVセンターの吸収係数測定2022

    • Author(s)
      能勢 武尊, 大礒 義孝, 荒井 慧悟, 岩崎 孝之, 波多野 睦子, 雨宮 智宏, 西山 伸彦
    • Organizer
      第69回応用物理会春季学術講演会
  • [Presentation] リッジ埋め込み導波路構造およびACPM回折格子を導入したGaInAsP半導体薄膜レーザの発振特性2022

    • Author(s)
      高橋 直樹, 方 偉成, Xue Ruihao, 勝見 駿斗, 大礒 義孝, 雨宮 智宏, 西山 伸彦
    • Organizer
      第69回応用物理会春季学術講演会
  • [Presentation] バンドチューニングによるトポロジカル伝送路の伝搬特性2022

    • Author(s)
      各務 響, 雨宮 智宏, 岡田 祥, 王 雅慧, 西山 伸彦, 胡 暁
    • Organizer
      第69回応用物理会春季学術講演会
  • [Presentation] トポロジカルフォトニック結晶を用いたエッジ伝送の干渉による経路切替2022

    • Author(s)
      岡田 祥, 雨宮 智宏, 各務 響, 王 雅慧, 西山 伸彦, 胡 暁
    • Organizer
      第69回応用物理会春季学術講演会
  • [Presentation] Low Thermal Resistance of Membrane Distributed Feedback Laser Fabricated by Nano-film Assisted Roomtemperature Surface Activated Bonding2021

    • Author(s)
      W. Fang, N. Takahashi, R. Xue, S. Katsumi, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Organizer
      11th International Symposium on Photonics and Electronics Convergence (ISPEC 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Parameter Dependence of a 1.3-um SiN Compact Wavelength MUX/DEMUX designed by Inverse Design Algorithm2021

    • Author(s)
      Y. Wang, Y. Oiso, T. Amemiya, and N. Nishiyama
    • Organizer
      11th International Symposium on Photonics and Electronics Convergence (ISPEC 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measurement of Optical Dispersion Properties in Topological Photonic Crystals2021

    • Author(s)
      S. Okada, T. Amemiya, H. Kagami, Y. Wang, N. Nishiyama, X. Hu
    • Organizer
      11th International Symposium on Photonics and Electronics Convergence (ISPEC 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Investigation of Chip-on-wafer Direct Bonding Method for Hybrid Integration2021

    • Author(s)
      H. Onodera, T. Kikuchi, Y. Ohiso, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Organizer
      11th International Symposium on Photonics and Electronics Convergence (ISPEC 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Lasing Characteristics of GaInAsP Membrane Distributed-Reflector Laser on Si with Buried Ridge Waveguide Structure2021

    • Author(s)
      N. Takahashi, W. Fang, R. Xue, S. Katsumi, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Organizer
      11th International Symposium on Photonics and Electronics Convergence (ISPEC 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Design of Topological Transmission Lines with Mode Selectivity by Band Tuning2021

    • Author(s)
      H. Kagami, T. Amemiya, S. Okada, Y. Wang, N. Nishiyama, X. Hu
    • Organizer
      11th International Symposium on Photonics and Electronics Convergence (ISPEC 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Chip-on-wafer Bonding for III-V/Si Heterogeneous Integration2021

    • Author(s)
      H. Onodera, T. Kikuchi, Y. Ohiso, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Organizer
      7th International Workshop on Low Temperature Bonding for 3D Integration (LTB-3D)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Lateral Optical Confinement Enhanced GaInAsP Membrane Laser on Si for On-chip Optical Interconnection2021

    • Author(s)
      N. Takahashi, W. Fang, Y. Ohiso, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Organizer
      27th International Semiconductor Laser Conference (ISLC 2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reflectivity Tunable Mirror with MZI and Loop Waveguide on SOI for Reconfigurable Photonic Integrated Circuit2021

    • Author(s)
      Y. Makihara, M. Eissa, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Organizer
      2021 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Slow light in metamaterial waveguide2021

    • Author(s)
      T. Amemiya H. Kagami, S. Okada, N. Nishiyama
    • Organizer
      OSA/OSK/OSJ Joint Symposia on Optics 2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On-Silicon Photonic Integrated Circuit toward On-Chip Interconnection and Distributed Computing2021

    • Author(s)
      N. Nishiyama, T. Amemiya
    • Organizer
      2021 Symposium on VLSI Technology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Thermal Resistance Reduction Of GaInAsP/Si Membrane Laser Bonded By Room Temperature Sinano-film Assisted Surface Activated Bonding2021

    • Author(s)
      W. Fang et al.
    • Organizer
      Compound Semiconductor Week 2021: 32nd International Conference on Indium Phosphide and Related Materials (IPRM 2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 光渦多重通信へ向けたシリコンフォトニクス素子2021

    • Author(s)
      雨宮 智宏, 西山 伸彦, 吉田 知也, 渥美 裕樹, 榊原 陽一
    • Organizer
      2021年度 光通信インフラの飛躍的な高度化に関する特別研究専門委員会(EXAT)研究会
    • Invited
  • [Presentation] マッハツェンダー干渉計とループミラーを用いた反射率可変ミラーの作製と評価2021

    • Author(s)
      槇原 豊, Moataz Eissa, 雨宮 智宏, 西山 伸彦
    • Organizer
      Photonic Device Workshop 2021
  • [Presentation] FMCW-LiDAR による点群データへのフィルタ処理を用いたノイズ除去アルゴリズム2021

    • Author(s)
      斎藤 直仁 他
    • Organizer
      Photonic Device Workshop 2021
  • [Presentation] Fabrication and Characterization on Chirality of Gammadion-shaped Metamaterial2021

    • Author(s)
      Y. Wang 他
    • Organizer
      Photonic Device Workshop 2021
  • [Presentation] Si/SiON/SiO2ダブルクラッド型スポットサイズコンバータの SiON 屈折率依存性2021

    • Author(s)
      山口 圭太 他
    • Organizer
      Photonic Device Workshop 2021
  • [Presentation] Thermal resistance reduction of membrane FP laser bonded by a-Si nano-film assisted surface activated bonding2021

    • Author(s)
      W. Fang, N. Takahashi, Y. Ohiso, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] Inverse Design of a 1.3-um Compact Wavelength MUX/DEMUX Using SiN on Si platform2021

    • Author(s)
      Y. Wang, Y. Ohiso, T. Amemiya, N. Nishiyama
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] リッジ埋め込み導波路構造による強横方向光閉じ込めGaInAsP半導体薄膜レーザの発振特性2021

    • Author(s)
      高橋 直樹, 方 偉成, 大礒 義孝, 雨宮 智宏, 西山 伸彦
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] ハイブリッド集積に向けたDirect Transfer Bondingによる接合位置精度の検討2021

    • Author(s)
      小野寺 広夢, 菊池 健彦, 大礒 義孝, 雨宮 智宏, 西山 伸彦
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] Investigation on gammadion-shaped Chiral Metamaterial2021

    • Author(s)
      Y. Wang, T. Amemiya, H. Kagami, S. Okada, N. Nishiyama, X. Hu
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] フォトニックバンドダイアグラム顕微鏡2021

    • Author(s)
      雨宮 智宏, 岡田 祥, 各務 響, 王 雅慧, 西山 伸彦, 姚 遠昭, 迫田 和彰, 胡 暁
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] トポロジカルフォトニック結晶における光学分散特性の測定2021

    • Author(s)
      岡田 祥, 雨宮 智宏, 各務 響, 王 雅慧, 西山 伸彦, 胡 暁
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 光渦の高効率な垂直結合に向けたトポロジカル欠陥キャビティの特性解析2021

    • Author(s)
      各務 響, 雨宮 智宏, 岡田 祥, 王 雅慧, 西山 伸彦, 胡 暁
    • Organizer
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 非線形変換処理装置2022

    • Inventor(s)
      西山 伸彦, 高橋 直樹, 雨宮 智宏
    • Industrial Property Rights Holder
      西山 伸彦, 高橋 直樹, 雨宮 智宏
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2022-061988
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 導波路型光渦発生装置および光渦多重システム2022

    • Inventor(s)
      雨宮 智宏, 各務 響, 渥美 裕樹
    • Industrial Property Rights Holder
      雨宮 智宏, 各務 響, 渥美 裕樹
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2022-030720
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 波動制御装置、波長変換素子、演算素子及びセンサ2022

    • Inventor(s)
      本多 祥大, 五十嵐 絵里, 雨宮 智宏
    • Industrial Property Rights Holder
      本多 祥大, 五十嵐 絵里, 雨宮 智宏
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2022-020734
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 円二色性計測装置、円二色性計測方法およびプログラム2021

    • Inventor(s)
      雨宮 智宏, 各務 響, 岡田 祥, 胡 暁, 河村 賢一
    • Industrial Property Rights Holder
      雨宮 智宏, 各務 響, 岡田 祥, 胡 暁, 河村 賢一
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021-163323
  • [Patent(Industrial Property Rights)] トポロジカル全光スイッチ2021

    • Inventor(s)
      雨宮 智宏, 岡田 祥, 胡 暁
    • Industrial Property Rights Holder
      雨宮 智宏, 岡田 祥, 胡 暁
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021-137523
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 高周波メタマテリアル2021

    • Inventor(s)
      雨宮 智宏, 高木 茉佑
    • Industrial Property Rights Holder
      雨宮 智宏, 高木 茉佑
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021-079047
  • [Patent(Industrial Property Rights)] トポロジカル垂直結合器2021

    • Inventor(s)
      雨宮 智宏, 各務 響, 胡 暁
    • Industrial Property Rights Holder
      雨宮 智宏, 各務 響, 胡 暁
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2021-14576

URL: 

Published: 2022-12-28  

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