円盤型有機レーザー素子の連続励起駆動に向けた低しきい値化

• 研究課題/領域番号: 16K17531
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 光工学・光量子科学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 吉岡 宏晃 九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (20706882)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: レーザー / 微小共振器 / WGM / 微小光共振器 / 色素レーザー / インクジェット

研究成果の概要

円盤型有機レーザー素子のCW駆動励起のための低しきい値化を求め、円盤型光共振器の材料および作製の最適化を実施した。具体的には、（１）低光吸収損失の材料探索、（２）表面粗さの改善、（３）WGMの安定性向上の３つを実施した。（１）ではホスト材料の選定・熱耐久性・光学特性の評価、（２）ではエッチングの機械化、（３）では低光損失の円盤形状の最適化を行い、これらを通してCW駆動励起へつながる低しきい値化に関する多くの知見が得られ、その方向性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of edge inclination angles on whispering-gallery modes in printable wedge microdisk lasers (2018)
  • 著者名/発表者名: Chen C, Wan L, Chandrahalim H, Zhou J, Zhang H, Cho S, Mei T, Yoshioka H, Tian H, Nishimura N, Fan X, Guo LJ, Oki Y.
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 26 号: 1 ページ: 233-244
  • DOI: 10.1364/oe.26.000233
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] インクジェット印刷法によるフッ素系球状ポリマーのマイクロディスク共振器の作製とレーザー発振評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 吉岡 宏晃, 髙岸 拓, 三井 晨太郎, 三上 裕也, 陳 聰, 西村 直也, 興 雄司
  • 雑誌名: レーザー研究 巻: 46 ページ: 41-44
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organic-inorganic hybrid microdisk laser with dye and silica mixed doping prepared by ink-jet printing method (2018)
  • 著者名/発表者名: Yuya Mikami, Hiroaki Yoshioka, Soichiro Ryu, Naoya Nishimura, and Yuji Oki
  • 雑誌名: Optics Express 巻: 26 号: 6 ページ: 7140-7147
  • DOI: 10.1364/oe.26.007140
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Controlling mobility speed of dye molecules in polydimethylsiloxane through molecular weight and solubility (2016)
  • 著者名/発表者名: HIROAKI YOSHIOKA, YUSUKE ITOH, AYUMU KIYOMORI, YUJI OKI
  • 雑誌名: Optical Materials Express 巻: 6 号: 11 ページ: 3417-3426
  • DOI: 10.1364/ome.6.003417
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Optically pumped organic microdisk laser fabricated by ink-jet printing method (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Yoshioka, Yuji Oki
  • 学会等名: 2018 Joint workshop btw SKKU and Kyushu University - Emerging materials and devices
  • 国際学会
• [学会発表] アディティブマニュファクチャリングによる自己組織型レーザー共振器の作製 (2018)
  • 著者名/発表者名: 興 雄司, 吉岡 宏晃
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第38回年次大会（招待講演）
  • 招待講演
• [学会発表] インクジェット印刷法によるシリカ系無機マイクロディスク共振器 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉岡 宏晃、三上 裕也、笠 聡一郎、陳 聡、西村 直也、興 雄司
  • 学会等名: 第64回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2017-03-14
• [学会発表] 総印刷有機マイクロディスク共振器による近赤外レーザー発振 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉岡 宏晃、興 雄司
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第37回年次大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2017-01-07
  • 招待講演
• [学会発表] Silica-based Inorganic Microdisk Cavity by the Ink-jet Printing Method (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Yoshioka, Yuya Mikami, Soichiro Ryu, Shintaro Mitsui, Cong Chen, Naoya Nishimura, and Yuji Oki
  • 学会等名: CLEO:2017（国際学会）
  • 国際学会
• [学会発表] Water-like-refractive-index Microdisk Cavity by the Ink-jet Printing Method (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuya Mikami, Soichiro Ryu, Cong Chen, Naoya Nishimura, Hiroaki Yoshioka, and Yuji Oki
  • 学会等名: CLEO Europe:2017（国際学会）
  • 国際学会
• [学会発表] インクジェット印刷法による酸化亜鉛マイクロディスク共振器の作製 (2017)
  • 著者名/発表者名: 三井 辰太郎, 吉岡 宏晃, 三上 裕也, 興 雄司
  • 学会等名: 第78回応用物理学会秋季学術講演会
• [学会発表] 印刷技法によるフッ素系球状ポリマーマイクロディスクのFDTD法によるWGM基本モードの評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉岡 宏晃, 高岸 拓, 三井 辰太郎, 三上 裕也, 陳 聰, 西村 直也, 興 雄司
  • 学会等名: 第18回情報フォトニクス研究グループ研究会
• [学会発表] 印刷技法によるフッ素系球状ポリマーのマイクロディスク共振器の作製とその評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高岸 拓, 三井 辰太郎, 三上 裕也, 吉岡 宏晃, 西村 直也, 興 雄司
  • 学会等名: 第70回電気・情報関係学会九州支部連合大会
• [学会発表] インクジェット印刷法によるフッ素系ハイパーブランチポリマーのマイクロディスク共振器レーザーの作製と評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉岡 宏晃, 髙岸 拓, 三井 晨太郎, 三上 裕也, 陳 聰, 西村 直也, 興 雄司
  • 学会等名: レーザー学会第514回研究会「有機固体レーザー」
• [学会発表] 低屈折率材料を用いた有機マイクロディスクの作製 (2016)
  • 著者名/発表者名: 三上 裕也、笠 聡一郎、陳 聡、李 継峰、三井 晨太郎、吉岡 宏晃、西村 直也、興 雄司
  • 学会等名: 第69回連合大会 電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 宮崎大学
  • 年月日: 2016-09-29
• [学会発表] Absorption Characteristics on Triazine Based Hyperbranched Polymer (2016)
  • 著者名/発表者名: Soichiro Ryu, Cong Chen, Yuya Mikami, Jifeng Li, Shintaro Mitsui, Hiroaki Yoshioka, Naoya Nishimura, Yuji Oki
  • 学会等名: 第69回連合大会 電気・情報関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 宮崎大学
  • 年月日: 2016-09-29
  • 国際学会
• [学会発表] Ultra-low Threshold Lasing at 0.8 μm from Organic Microdisk Cavity by the Ink-jet Printing Method (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Yoshioka, Cong Chen, Soichiro Ryu, Jifeng Li, Masaaki Ozawa, Yuji Oki
  • 学会等名: CLEO:2016
  • 発表場所: San Jose
  • 年月日: 2016-06-05
  • 国際学会
• [学会発表] オンデマンド印刷するマイクロディスクキャビティー (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉岡 宏晃
  • 学会等名: 第1回フォトニクス研究会「光の境界を開拓する!!」
  • 発表場所: 沖縄県青年会館
  • 招待講演
• [備考] 九州大学興研究室
  • URL: https://www.facebook.com/micronanolaserdev/
• [備考] 九州大学大学院システム情報科学研究院 興研究室
  • URL: https://www.facebook.com/micronanolaserdev
• [産業財産権] 無機マイクロディスク及びその製造方法 (2017)
  • 発明者名: 興 雄司、吉岡 宏晃、西村 直也
  • 権利者名: 興 雄司、吉岡 宏晃、西村 直也
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2017-036773
  • 出願年月日: 2017-02-28