| 研究課題/領域番号 |
20H02183
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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, 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, 技術開発・共用部門, 主任エンジニア (10415771)
渡辺 英一郎 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 技術開発・共用部門, エンジニア (10469786)
久保 隆史 和歌山県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (30316096)
赤阪 隆史 和歌山県立医科大学, 医学部, 特別研究員 (70322584)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 量子ドット / 波長掃引光源 / 光コヒーレンストモグラフィー（OCT） / 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、自己組織化InAs量子ドット(QD)を用いて近赤外波長で広帯域な掃引幅を持った波長掃引レーザ光源(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)への応用を目指した。InAs-QDは格子歪により自己組織的に成長するナノ結晶であり、一定のサイズ分布を有するため、広帯域な発光および光学利得を示す。また、発光波長が生体サンプル内に深く浸透する近赤外波長帯にあり、さらに成長条件によって発光中心波長を様々に制御できる。これらの特長を利用すれば、近赤外で広帯域な波長可変レーザが実現されるため、波長掃引型OCT（SS-OCT）光源に応用すれば、OCT画像の高分解能と高画像深度の両立が期待できる。
これまでの研究成果として、まず、GaAs基板上に複数のQD層を成長し、その成長条件を最適化することで、生体透過性の高い波長（1～1.1um）帯で広帯域な発光および利得特性を示す積層QD利得チップを作製した。この積層QDによる光利得チップを外部共振器に導入したQDベースの波長掃引レーザ光源(QD-SS)の開発に成功した。次に、QD-SSの利得特性および掃引レーザ特性を詳細に調べ、広帯域化、高強度化に向けた外部共振器の最適化を行い、QD-SSを導入したSS-OCTシステムを独自に立ち上げた。そして、このOCTシステムを使ったOCT画像取得にも成功した。これらの結果から、発光波長制御された積層QDを利得媒体とする近赤外波長掃引光源の開発と、実用的なSS-OCT光源としての応用の可能性を示すことができた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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