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新しい中赤外波長帯光ファイバ光源とその医用・産業用光センシング応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H04012
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計測工学
研究機関東京大学

研究代表者

山下 真司  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40239968)

研究分担者 セット ジ・イヨン  東京大学, 先端科学技術研究センター, 准教授 (20530827)
連携研究者 保立 和夫  東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (60126159)
柿木 章伸  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (60243820)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2015年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
キーワード光ファイバレーザ / モード同期 / 中赤外 / カーボンナノチューブ / グラフェン / 高性能レーザー / リモートセンシング / 応用光学・量子光光 / ナノチューブ・グラフェン / 応用光学・量子光光学
研究成果の概要

本研究では、代表者の山下がこれまで進めてきたカーボンナノチューブ(CNT)・グラフェン短パルスレーザおよび分散チューニング波長掃引レーザなどの高機能モード同期光ファイバレーザの研究を中赤外波長帯(波長2-5μm)に展開し、それらを分光分析・光コヒーレンストモグラフィ(OCT)・ライダーなどの医用・産業用光センシングへと応用した。ナノカーボンを用いて中赤外波長帯短パルスと広帯域光SCコム発生に成功し、ガス分光分析に応用した他、新たな中赤外モード同期法も提案した。また、分散チューニングレーザをガス分光分析およびOCTに応用し、デジタル信号処理によるOCT・ライダーの性能改善を示した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 15件、 招待講演 9件) 備考 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [国際共同研究] アデレード大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ロシア科学アカデミー(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] アデレード大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ロシア科学アカデミー(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Dispersion-tuned swept lasers for optical coherence tomography (Invited)2018

    • 著者名/発表者名
      S. Yamashita
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics

      巻: 24 号: 3 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1109/jstqe.2017.2788142

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mode-locked thulium-doped fiber laser using a single-layer-graphene-covered tapered fiber2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, W. Ni, S. Y. Set and S. Yamashita
    • 雑誌名

      IEEE Photonics Technology Letters

      巻: 29 号: 11 ページ: 913-915

    • DOI

      10.1109/lpt.2017.2693564

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分散チューニング波長掃引レーザによる光コヒーレンストモグラフィ(OCT)2017

    • 著者名/発表者名
      山下真司
    • 雑誌名

      光アライアンス

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectral control of a dispersion-tuned wavelength-swept laser2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Takubo and S. Yamashita
    • 雑誌名

      Electronics Letters

      巻: 53(2) 号: 2 ページ: 98-100

    • DOI

      10.1049/el.2016.3582

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of stretched pulses and dissipative solitons at 2um from an all-fiber mode-locked laser using carbon nanotube saturable absorbers2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, A. Shaiful, E. D. Obraztova, A. S. Pozharov, S. Y. Set, S. Yamashita
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 41 号: 16 ページ: 3864-3867

    • DOI

      10.1364/ol.41.003864

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Optimization of a dispersion-tuned wavelength-swept fiber laser for optical coherence tomography2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Takubo, T. Shirahata, and S. Yamashita
    • 雑誌名

      Applied Optics

      巻: 55(27) 号: 27 ページ: 7749-7755

    • DOI

      10.1364/ao.55.007749

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active mode-locking via pump modulation in a Tm-doped fiber laser2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, S. Y. Set, S. Yamashita
    • 雑誌名

      APL Photonics

      巻: 1 号: 7 ページ: 071303-071303

    • DOI

      10.1063/1.4965249

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Waveguide design parameters impact on absorption in graphene coated silicon photonic integrated circuits2016

    • 著者名/発表者名
      G. Kovacevic and S. Yamashita
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 24 号: 4 ページ: 3584-3591

    • DOI

      10.1364/oe.24.003584

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] カーボンナノチューブ/グラフェンを利用した光ファイバデバイス2015

    • 著者名/発表者名
      山下真司
    • 雑誌名

      応用物理

      巻: 84 ページ: 638-642

    • NAID

      130007718762

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高速・広帯域波長可変光ファイバレーザとそのOCT応用2015

    • 著者名/発表者名
      山下真司
    • 雑誌名

      光技術コンタクト

      巻: 53 ページ: 25-31

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 音響光学変調器を用いた9の字型ファイバレーザの最適化2018

    • 著者名/発表者名
      白倉勇紀, 滝口耕司, セットジイヨン, 山下真司
    • 学会等名
      第65回応用物理学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ツリウムドープファイバ中のポンプ光の強度変調による信号光の変調強度の検討2017

    • 著者名/発表者名
      王宇, セットジイヨン, 山下真司
    • 学会等名
      第64回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 神奈川
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 位相変調誘起Figure9ファイバレーザ2017

    • 著者名/発表者名
      本田知恭、深津智耀, セットジイヨン, 山下真司
    • 学会等名
      第64回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 神奈川
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ガス分光に向けた中赤外波長掃引分散チューニング光ファイバレーザ2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木昂平, 津田幸宏, セットジイヨン, 山下真司
    • 学会等名
      第64回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 神奈川
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 励起寿命を超えた励起光直接変調による能動モード同期Erドープ光ファイバレーザ2017

    • 著者名/発表者名
      横川翔子, 王宇, 林寧生, セットジイヨン, 山下真司
    • 学会等名
      第64回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 神奈川
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Mode-locked Er-doped fiber laser by pump modulation beyond emission lifetime limit2017

    • 著者名/発表者名
      S. Yokokawa, Y. Wang, S. Y. Set, and S. Yamashita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pump-to-signal modulation transfer in a Tm-doped fiber for active mode-locking2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, S. Y. Set, and S. Yamashita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of Non-reciprocal Phase Bias in Figure-8/9 Fiber Lasers2017

    • 著者名/発表者名
      T. Honda, S. Y. Set, and S. Yamashita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nanocarbon materials for short-pulse fiber lasers2017

    • 著者名/発表者名
      S. Yamashita
    • 学会等名
      Frontiers of Nanochemistry 2017 (FNC-2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nanocarbon materials for short pulse lasers2017

    • 著者名/発表者名
      S. Yamashita and S. Y. Set
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR) 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Bidirectional mode-locked soliton fiber laser in 2μm using cnt saturable absorber2017

    • 著者名/発表者名
      J. Hongbo, Y. Wang, S. Y. Set, S. Yamashita
    • 学会等名
      OSA Topical Meeting on Advanced Solid State Lasers (ASSL)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分散チューニング波長掃引レーザによる光コヒーレンストモグラフィ2017

    • 著者名/発表者名
      山下真司
    • 学会等名
      第145回微小光学研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] All-fiber 2μm wavelength bi-directional mode-locked laser2017

    • 著者名/発表者名
      Jiang Hongbo, Yu Wang, Sze Y. Set, Shinji Yamashita
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 音響光学変調器を用いたFigure 9ファイバレーザ2017

    • 著者名/発表者名
      深津智耀, セットジイヨン, 山下真司
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Nanocarbon materials for short pulse lasers (invited)2016

    • 著者名/発表者名
      S. Yamashita
    • 学会等名
      Lasers, Applications, and Technologies (LAT) conference
    • 発表場所
      Minsk, Belarus
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高速・広帯域分散チューニング波長掃引レーザとそのOCT応用(招待講演)2016

    • 著者名/発表者名
      山下真司, 田久保勇也
    • 学会等名
      電子情報通信学会2016年ソサエティ大会
    • 発表場所
      北海道大学, 札幌
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポンプ変調による能動モード同期 Tm ファイバレーザ2016

    • 著者名/発表者名
      王宇, セットジイヨン, 山下真司
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ, 新潟
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] OCT応用のための分散チューニングレーザの狭線幅化の研究2016

    • 著者名/発表者名
      白畑卓磨, 山下真司
    • 学会等名
      第57回光波センシング技術研究会講演会
    • 発表場所
      東京理科大学森戸記念館, 東京
    • 年月日
      2016-06-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Thulium-doped fiber laser actively mode locked by modulated pumping2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang, S. Y. Set, and S. Yamashita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2016
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simplified all-polarization maintaining fiber laser mode-locked in the all-normal dispersion regime2016

    • 著者名/発表者名
      W. Ni, B Xu, A. Martinez, S. Y. Set, S. Yamashita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2016
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Full-range measurement and nonlinear sweep compensation in SS-OCT using digital coherent receiver2016

    • 著者名/発表者名
      T. Shirahata and S. Yamashita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2016
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2016-06-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ディジタルコヒーレント技術を用いた FMCW 反射光計測2016

    • 著者名/発表者名
      永田翼, 白畑卓磨, Set S.Y, 山下真司
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学, 東京
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] デジタルコヒーレント受信を用いた SS-OCT の Full range測定2016

    • 著者名/発表者名
      白畑卓磨, 山下真司
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学, 東京
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Influence of pumping noise on thulium-doped fiber lasers2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Wang, Sze Set, Shinji Yamashita
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学, 東京
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] モード同期光ファイバレーザとその応用(招待講演)2016

    • 著者名/発表者名
      山下真司, セットジイヨン
    • 学会等名
      第7回超高速フォトニクスシンポジウム
    • 発表場所
      情報通信研究機構, 東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Carbon Nanotube and Graphene Photonics2015

    • 著者名/発表者名
      S. Yamashita
    • 学会等名
      2015 Australian and New Zealand Conference on Optics and Photonics (ANZCOP 2015)
    • 発表場所
      Adelaide, Australia
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高速・広帯域波長可変光ファイバレーザとそのOCT応用2015

    • 著者名/発表者名
      田久保勇也, 山下真司
    • 学会等名
      電子情報通信学会超高速光エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      東京農工大学, 東京
    • 年月日
      2015-11-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optimization of the two-layer graphene modulator on silicon for high-speed operation2015

    • 著者名/発表者名
      G. Kovacevic and S. Yamashita
    • 学会等名
      Frontiers in Optics 2015
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 計測・センシングのための光ファイバ光源技術2015

    • 著者名/発表者名
      山下真司
    • 学会等名
      日本学術振興会第179委員会第40回研究会
    • 発表場所
      弘済会館, 東京
    • 年月日
      2015-10-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dispersion management in mode-locked fiber lasers at 2um using CNT2015

    • 著者名/発表者名
      Yu Wang, Alam Shaif-ul, Elena D. Obraztsova, Anatolii S. Pozharov, Shinji Yamashita
    • 学会等名
      電子情報通信学会2015年ソサエティ大会
    • 発表場所
      東北大学, 仙台
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Passive mode-locking at 1.55um and 2um using graphene-covered microfiber2015

    • 著者名/発表者名
      Weijian Ni, Yu Wang, Shinji Yamashita
    • 学会等名
      電子情報通信学会2015年ソサエティ大会
    • 発表場所
      東北大学, 仙台
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] CNTモード同期ファイバファブリペロレーザでの分散制御による波形・スペクトル変化2015

    • 著者名/発表者名
      本田知恭, 王宇, 山下真司
    • 学会等名
      電子情報通信学会2015年ソサエティ大会
    • 発表場所
      東北大学, 仙台
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] OCT応用に向けた分散チューニングファイバレーザの点像関数のシミュレーション2015

    • 著者名/発表者名
      白畑卓磨, 山下真司
    • 学会等名
      電子情報通信学会2015年ソサエティ大会
    • 発表場所
      東北大学, 仙台
    • 年月日
      2015-09-08
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ispersion management in nanotube mode-locked, compact linear-cavity fiber laser2015

    • 著者名/発表者名
      T. Honda, Y. Wang and S. Yamashita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR) 2015
    • 発表場所
      Busan, South Korea
    • 年月日
      2015-08-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dissipative soliton generation at 2μm from a mode-locked fiber laser using CNT2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Wang and S. Yamashita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR) 2015
    • 発表場所
      Busan, South Korea
    • 年月日
      2015-08-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Design impact on optical absorption of the Graphene coated silicon wire waveguides2015

    • 著者名/発表者名
      G. Kovacevic and S. Yamashita
    • 学会等名
      Topical Meeting on Integrated Photonics Research, Silicon and Nano Photonics (IPR)
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhancement of OCT imaging depth by pulse-modulated dispersion-tuned swept fiber laser2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Takubo and S. Yamashita
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2015
    • 発表場所
      San Jose, USA
    • 年月日
      2015-05-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 山下・セット研究室ウエブサイト

    • URL

      http://www.cntp.t.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 山下・セット研究室 ウェブサイト

    • URL

      http://www.cntp.t.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] 光ファイバーレーザー装置2017

    • 発明者名
      山下真司、セットジイヨン、本田知恭
    • 権利者名
      山下真司、セットジイヨン、本田知恭
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-034063
    • 出願年月日
      2017-02-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [産業財産権] パルス光源及びパルス光を発生させる方法2016

    • 発明者名
      セットジイヨン、山下真司、王宇
    • 権利者名
      セットジイヨン、山下真司、王宇
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-106828
    • 出願年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-31  

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