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長距離伝搬ブロッホ表面波ナノレーザーによる高感度・高スループットバイオセンシング

研究課題

研究課題/領域番号 20F40045
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
審査区分 小区分21030:計測工学関連
研究機関東京大学

研究代表者

J・J Delaunay  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (80376516)

研究分担者 LEE YANG-CHUN  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2020-11-13 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2021年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2020年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードsurface wave / sensing / Bloch surface wave / on-chip integration
研究開始時の研究の概要

Sensing with high sensitivity is realized on a chip by developing a guided surface wave platform with integrated coherent light sources. The proposed detection scheme relies on a guided Bloch surface wave with low propagation losses so that complex optical circuits can be realized.

研究実績の概要

A Bloch surface wave (BSW)-based coherent light source and associated waveguide are proposed as an on-chip sensing scheme making use of BSW high confinement near the structure/air interface as well as BSW small propagation losses. We have designed and fabricated the on-chip optical sensor comprising integrated coherent light sources and bus waveguides on a dielectric multilayer and obtained guided BSW modes. So far, lasing has been achieved with a 0.2 nm bandwidth, and the propagation length of the guiding mode was 80 microns. The sensing ability of the device based on the change in the effective index of the lasing mode in the presence of analytes produces a wavelength shift of 0.17 nm. The scheme requires further optimization to realize on-chip high-throughput optical sensors.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件)

  • [雑誌論文] Aluminum-black silicon plasmonic nano-eggs structure for deep-UV surface-enhanced resonance Raman spectroscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Lin Bo-Wei、Tai Yi-Hsin、Lee Yang-Chun、Xing Di、Lin Hsin-Chang、Yamahara Hiroyasu、Ho Ya-Lun、Tabata Hitoshi、Daiguji Hirofumi、Delaunay Jean-Jacques
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 120 号: 5 ページ: 051102-051102

    • DOI

      10.1063/5.0084907

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lithographic in-mold patterning for CsPbBr<sub>3</sub> nanocrystals distributed Bragg reflector single-mode laser2021

    • 著者名/発表者名
      Ahmad Kamal Ahmad Syazwan、Lin Cheng-Chieh、Xing Di、Lee Yang-Chun、Wang Zhiyu、Chen Mu-Hsin、Ho Ya-Lun、Chen Chun-Wei、Delaunay Jean-Jacques
    • 雑誌名

      Nanoscale

      巻: 13 号: 37 ページ: 15830-15836

    • DOI

      10.1039/d1nr04543a

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Metallic Nanowire Coupled CsPbBr3 Quantum Dots Plasmonic Nanolaser2021

    • 著者名/発表者名
      Xing Di、Lin Cheng‐Chieh、Won Phillip、Xiang Rong、Chen Tzu‐Pei、Kamal A. Syazwan A.、Lee Yang‐Chun、Ho Ya‐Lun、Maruyama Shigeo、Ko Seung Hwan、Chen Chun‐Wei、Delaunay Jean‐Jacques
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: 31 号: 28 ページ: 2102375-2102375

    • DOI

      10.1002/adfm.202102375

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著

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公開日: 2020-11-16   更新日: 2024-03-26  

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