研究室公開
OPEN LABORATORY
次世代情報通信システムとデバイス
通信工学コース
02
フォトニクスが拓く光通信と光計算の未来
情報通信、エネルギー、医療等様々な分野でフォトニクスが注目
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山田・松田研究室 |
EXHIBIT
オープンキャンパスでの展示
フォトニクスが開く未来について、関連する様々な研究を通してご紹介します。
情報通信ネットワークや、光を用いた量子計算への適用を目的とした、微小光デバイスや光集積回路の研究を行っている研究室です。主に、Si半導体基板上に各種光デバイスや光回路を実現するシリコンフォトニクスという技術に基づいて、様々なデバイス機能を実現するための光集積回路を研究しています。また、赤外線を用いた光無線電力伝送やレーザーレーダー(LiDAR)、更には太陽光発電による再生可能エネルギーを蓄電して利用する新しい電力システムなども研究しており、展示ではそれらについてもご紹介します。
私たちの研究
LABORATORY
微小光デバイスと光集積回路の研究
光通信や光計測に用いるため、半導体レーザや光変調器、光スイッチや光合分波器などの様々な光デバイスを半導体基板上に集積化する光集積回路(光IC)の研究を行っております。研究としては、様々な光デバイスや光機能回路を発案し、電磁界シミュレーションによって設計・解析を行い、実際にデバイスや光回路を試作し、測定・評価するまでの一連のプロセスを通して、幅広くフォトニクスを学べるよう配慮しております。
光を用いた量子計算技術に関する研究
量子コンピュータは今日のコンピュータが苦手とする複雑な問題を効率的に解くことのできる計算機です。そのような問題には、創薬のための化合物の探索といった重要な問題が含まれます。私たちは光集積回路（光IC）を用いて光の干渉を高度に制御することで量子コンピュータの実現を目指し、そのために必要となる量子的な光源や光IC、受光器といった部品の設計・解析や、新しい量子計算方式の検討などを行っています。
高感度導波路型バイオセンサーの研究
光導波路型バイオセンサーは、素子に付着する物質による屈折率の変化を利用して、微生物を検出する非標識検出法としての臨床応用が期待されている。実用化までには、まだ様々な課題が残っているが、当研究室では、微小量のウィルスや細菌などの検出を可能にする高感度光導波路型バイオセンサーを開発している。現在は、最適なセンサ構造の解析法や、微細加工による作製プロセス、光特性評価、微小流路の形成の研究に取り組んでいる。
