| 研究課題/領域番号 |
16H03858
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| 研究機関 | 和歌山大学 |
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研究代表者 |
尾崎 信彦 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (30344873)
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| 研究分担者 |
池田 直樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノテクノロジー融合ステーションナノファブグループ, 主任エンジニア (10415771)
久保 隆史 和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (30316096)
赤阪 隆史 和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (70322584)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 量子ドット / 近赤外広帯域光源 / 光コヒーレンストモグラフィー（OCT） / 結晶工学 / 分子線エピタキシー（MBE） |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、近赤外広帯域発光材料である自己組織化InAs量子ドット(QD)を用いて波長掃引型光源(SS)を開発し、医療用断層イメージング技術である光コヒーレンストモグラフィー(OCT)に応用することで、OCT画像の光軸分解能および画像深さの向上を目指すものである。平成29年度は3年計画の2年目にあたり、小目標であるQDを発光材料とするSS光源(QD-SS)の開発と、SS光源を用いたOCTシステム(SS-OCT)の立ち上げ、およびQD-SSのSS-OCTへの導入を中心に研究を行った。
H29年度の主な研究成果として、以下が挙げられる。
１）SS-OCTシステムを独自に立ち上げ、時間領域での強度変調を測定し、空間情報に変換して画像化するシステムを開発した。立ち上げたSS-OCTシステムにより、市販SSの点拡がり関数（PSF）およびSS-OCT画像を得ることができた。
２）QDを含有する電流注入型半導体光学利得チップを作製し、端面放出される発光に対して外部共振器を用いてレーザー発振を誘起し、さらに波長可変発振を確認した。
３）作製したQD-SSを、立ち上げたSS-OCTに導入して、テストサンプルに対する画像深さ拡大の効果を、初期的なデータではあるものの検証することに成功した。
以上の成果により、概ね当初計画通りに研究が推進されたといえる。今後はQD-SSを用いたSS-OCTシステムの熟成を進め、最終目標であるOCT画像の光軸分解能および画像深さの向上を検証していく予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究実績の概要で述べた通り、平成29年度ではQDを発光材料とするSS光源(QD-SS)を開発し、外部共振器構造によって波長可変レーザー発振を確認した。また、市販光源を用いてSS-OCTシステムを立ち上げ、SS-OCT画像取得を確認している。さらに、QD-SSを立ち上げたSS-OCTに導入して、テストサンプルに対する画像深さ拡大の効果も初期的なデータではあるものの検証できており、これらの結果から、2年目の計画目標はおおむね達成できていると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度までの実績をもとに、平成30年度も当初計画どおり、提案光源の実用化に向けた研究を推進していく。まずは、平成29年度までに得られた成果である、QD-SS光源を導入したSS-OCTシステムの熟成を進め、テストサンプルに対するOCT画像の取得及び特性評価を行う。評価によって得られた特性を参考に、本提案光源の実用性や優位性などを検証していく予定である。
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| 備考 |
第65回応用物理学会春季学術講演会での本研究成果発表にて、第11回応用物理学会PosterAwardを受賞した。
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