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光アライアンス 発売日・バックナンバー

全233件中 46 〜 60 件を表示
2,178円
■特集:臨床現場におけるレーザーの活用1
○糖連結光感受性物質による癌細胞超選択的光線力学療法の開発/名古屋市立大学/田中 守・西江 裕忠・片岡 洋望/大阪府立大学/野元 昭宏/奈良女子大学/矢野 重信
光線力学療法(PDT)は、低侵襲性がん治療法として期待されているが、適応は非常に限定的であり、優れた光感受性物質の開発が望まれている。本稿では、PDTの現状を概観し、我々が開発したSC-N003HPの抗腫瘍効果について紹介する。

○膀胱癌・ホルミウムレーザー経尿道的膀胱腫瘍焼灼術(HoLAB)の治療経験/三豊総合病院/上松 克利・竹丸 紘史・林 信希・森 聰博・山田 大介
当院では麻酔施行が困難である再発膀胱癌症例に対して無麻酔・経尿道的ホルミウムレーザー焼灼術(HoLAB)を行っている。術中鎮痛薬の追加もほぼ必要なく、症例を選べば非常に有用である。

○選択的網膜色素上皮レーザー治療(Selective Retina Therapy:SRT)の臨床応用/大阪市立大学/山本 学
選択的網膜色素上皮レーザー治療(SRT)は、神経網膜や脈絡膜に影響を及ぼすことなく網膜色素上皮細胞のみを選択的に治療できる低侵襲網膜レーザーである。本稿では、SRTレーザーの開発から臨床実績まで、これまでの経緯を紹介する。

○レーザー医療を肺野末梢へ届ける新技術/大阪大学/三宅浩太郎
肺野超末梢まで気管支鏡で直接到達することを可能にする新技術「肺野末梢バルーニング法」について紹介する。本技術と高度なCT画像解析技術を組み合わせ、我々は肺野末梢に確実に“光”を届けたい。

○エキシマレーザーによる下肢血管内治療/春日部中央総合病院/安藤 弘
欧米では古くから下肢血管内治療に用いられてきたエキシマレーザーであるが、漸く本邦でも保険償還されることとなった。本稿では、その適応、方法、合併症等に関して紹介する。

○血管内照射レーザーに必要な条件とは何か/江戸川病院/榊原 直樹
下肢静脈瘤に対する血管内照射レーザーでは血液が最大の障壁で、波長、発振法、光ファイバーの形状が工夫されている。マイクロパルス波レーザーは波長と発振法で血液の影響を最小限とし、10年間の手術成功率は99.4%であった。

○耳科領域診療におけるレーザーの有用性/慶應義塾大学/神崎 晶
薬事承認が得られていないものの、レーザードップラーを用いることで術中リアルタイムに耳小骨の可動性測定を実施することが可能であり、手術法の開発に有効である。海外では解析が多く報告がされている。鼓膜切開、アブミ骨手術・鼓室形成術の中耳手術の治療において、耳小骨に振動を与えずに、蒸散、焼灼することが可能である。

■解説
○光音響イメージングを用いた皮膚光老化の評価/京都大学/服部 弘毅・浪田 健・村田 勇也・近藤 健悟・山川 誠・椎名 毅
光老化は内因性老化を促進するだけでなく、皮膚癌の誘発原因としても注目されており、早期診断が重要である。本稿では、光老化の評価法について概説したのち、光音響装置を用いた評価法の有用性について紹介する。

○主観評価タグ付きHDR画像データベースの構築と深層学習による好ましい画像の見え再現/千葉大学/平井 経太・笹木 博史
HDR画像の見え再現手法は、画像研究の重要な課題の一つである。我々は画像の好ましさに関するデータベースを構築し、AI・深層学習を用いることにより、HDR画像の好ましい見え再現技術を実現した。

○レーザー干渉計で重力波をとらえる/東京大学/大橋 正健
アインシュタインが予言した重力波が、その百年後についにとらえられた。その後も、続々と重力波イベントが観測されている。この国際共同観測に参加するため、日本のKAGRAも観測を開始した。本稿では、このダイナミックな展開を紹介する。

○理想的なARデバイスを目指して/九州大学/服部 励治
Maxwell視を用いるとフリーフォーカスのARデバイスが実現できるが、コリメート光を水晶体中央で集光するよりも少し後ろに持っていくことにより、眼球が回転しても仮想イメージが見られる理想的なARデバイスが実現できる。

○小型化を志向したホログラフィックプロジェクション/千葉大学/下馬場朋禄・星 郁雄・山本 洋太・塩見 日隆・角江 崇・伊藤 智義
ホログラフィックプロジェクションは、ホログラム自体がレンズとしても機能するため基本的にレンズレスで構築できる。本稿では、ホログラフィの特性を利用した小型ホログラフィックプロジェクションについて紹介する。

■製品技術紹介
○環境制御型X線光電子分光装置EnviroESCA/㈱東京インスツルメンツ/山本 貴士
2,178円
■特集:人工視覚の現状と展望
○人工網膜方式の現状/奈良先端科学技術大学院大学/太田 淳
本稿では、失われた光覚の再建を目指す人工視覚デバイスについて、網膜刺激方式ついて現在の開発状況を紹介する。まず基本的な原理を述べ、次に網膜刺激方式の現在の開発状況を説明する。最後に今後の展開について述べる。

○人工網膜STS方式/大阪大学/不二門 尚
脈絡膜上-経網膜刺激(STS)法による人工網膜の特徴は、網膜に電極を接触させず、安全に網膜を刺激できることである。49極電極を使用した臨床研究では、電極を網膜の黄斑部に近い強膜内に埋植した盲の患者で、到達運動および歩行が改善した。

○色素結合薄膜型の人工網膜OUReP(オーレップ)/岡山大学/松尾 俊彦・内田 哲也
光を電位差に変換する光電変換色素を絶縁体のポリエチレン薄膜の表面に共有結合した人工網膜OURePを世界で初めて開発した。クリーンルームで製造品質管理を行い、安全性と有効性を証明して、医師主導治験を準備している。

○人工視覚システムの安全性・耐久性評価/九州大学/田代 洋行/㈱ニデック/寺澤 靖雄
人工視覚システム(人工網膜)は、医療機器の規格上の分類では能動埋め込み医療機器AIMDの一種である。本稿では、電気刺激方式の網膜刺激型人工視覚システムの安全性や耐久性について、AIMDに要求される共通事項も含め紹介する。

○網膜組織移植/神戸市立神戸アイセンター病院/松山 オジョス 武
眼の構造や基本的な働き方はカメラに似ている。しかし実際には刻々と変化する外界からの膨大な視覚情報を処理する複雑な演算装置である。本稿では、変性網膜に対する網膜の組織移植について解説し、その治療の効果や今後の課題などを紹介する。まず眼の基本的な構造・機能について解説する。

■特集:レーザー超音波の革新性②
○レーザー超音波を用いた溶接インプロセス検査技術開発/東芝エネルギーシステムズ㈱/星 岳志・菅原あずさ・山本 摂
レーザー超音波法による非破壊検査技術は、多様な分野の製品、材料への展開が期待されている。本稿では、溶接インプロセス検査技術を中心に、検査システムの小型化・可搬化を目指した最近の開発事例について紹介する。

■解説
○焦点走査眼鏡と同期した時間多重化投影による立体投影の輻輳調節矛盾の軽減/大阪大学/木村 宙志・岩井 大輔・佐藤 宏介
本稿では、立体プロジェクションにおいて問題となる輻輳調節矛盾を軽減することを目的とし、高速ETLと高速プロジェクタを同期し時間多重化するシステムを紹介する。

○距離センサを搭載した林内飛行マルチコプタによる森林調査システム/東京電機大学/岩瀬 将美
本稿では、森林の公益的価値持続を目的として開発した、距離センサを搭載したマルチコプターを林内で飛行させ、森林の状況を詳細かつリアルタイムに、安全な方法で取得するシステムを紹介し、その精度を検証する。

○2光子顕微鏡法の技術開発と生物学応用/生命創成探究センター 生理学研究所/大友 康平・石井 宏和・根本 知己
2光子顕微鏡法は生体深部の微小構造の可視化手法として提案された。我々は、本法の特徴をできる限り維持したままに機能向上を図る技術開発研究を行ってきた。本稿では、その光学系詳細と可視化作例を紹介する。

○光配向性高分子液晶を用いた偏光回折格子の形成及び偏光イメージングへの応用/長岡技術科学大学/小野 浩司
偏光紫外露光による軸選択的光反応を用いた光反応性高分子液晶の光配向技術は、大きな複屈折の誘起、耐久性や可視域での透明性に特徴がある。光配向技術を用いる事で、複屈折の空間分布を高度に制御した光学フィルムを作製でき、偏光分離や偏光制御が可能な回折素子として機能する。この機能を用いる事により様々なセンシング分野に期待される偏光イメージングなどへの応用展開が検討されている。本稿では、偏光回折格子の基本特性とその偏光イメージングへの応用について紹介する。

■製品技術紹介
○超高安定な産業用一体型20 W紫外(355)レーザ/OPI㈱/長田 英洋・長田 英紀


○高速・高精度のレーザー加工で電子部品の微細化に貢献/スペクトロニクス㈱/山田 一輝・折井 庸亮


2,178円
■特集:レーザー超音波の革新性1
○レーザー超音波による溶接品質のインプロセスモニタリング/大阪大学/浅井 知
本稿では、レーザー超音波を用いた溶接品質のインプロセスモニタリングとして、溶融深さのその場計測技術ならびに溶接欠陥のその場検出技術、さらに、実用化を目指したオンライン計測システムの開発状況について紹介する。

○レーザー超音波可視化探傷技術の新展開/つくばテクノロジー㈱/高坪 純治・王 波・鈴木 修一・劉 小軍・齊藤 典生
円筒内壁の欠陥検査や接着接合面の検査などは、従来の超音波探傷法では検査が難しく、レーザー超音波可視化探傷法の新しい適用分野として注目されている。本稿では、これらの新適用分野に焦点を当て、その検査事例を紹介する。

■解説
○スキャンレス・デュアル光コム顕微鏡を用いた動体サンプルのイメージング/徳島大学/津田 卓哉・水野 孝彦・長谷 栄治・新田 一樹・是澤 秀紀・南川 丈夫・安井 武史/宇都宮大学/山本 裕紹
光コムの超離散マルチ光チャネル性と次元変換(波長/空間変換)を融合したデュアル光コム顕微鏡は、スキャンレス高速性、フルフィールド共焦点性、光位相コントラストの特徴を有し、各種応用での利用が期待される。

○光・量子飛躍フラッグシッププログラム(Q-LEAP)次世代レーザー領域の取り組み/光・量子飛躍フラッグシッププログラム/遠藤 彰
文部科学省光・量子飛躍フラッグシッププログラムは量子情報処理、量子計測・センシング、 次世代レーザーの3領域から構成され、経済・社会的な重要課題に対し、量子科学技術を駆使して非連続的な解決を実現することを目指し、平成30年度より10年計画として開始された。本稿では、その活動概要、経緯、今後の展望などについて紹介する。

○複合現実技術を用いた広範囲三次元音場の可視化/東京電機大学/池田 雄介
音場の可視化では、音に影響を与える物体と音情報を合わせて可視化することが重要である。そこで、本稿では、近年急速に発展する複合現実技術を音場の可視化へ適用した三次元音響インテンシティの計測・可視化システムを紹介する。

○大面積静電フィルムアクチュエータ/東京大学/山本 晃生
静電フィルムアクチュエータは、従来の電磁モータにはないユニークな特徴を複数兼ね備えており、特に大面積・極薄という特徴を活かした応用が近年注目されている。本稿では、その基本コンセプトと応用事例について紹介する。

○時間伸張フーリエ変換を用いた低コヒーレンス干渉計による高時間分解計測/光産業創成大学院大学/石井 勝弘
我々は超短パルスレーザーと時間伸張フーリエ変換技術を用いた10 MHz繰り返しの低コヒーレンス干渉計の研究を行っている。本稿では、その原理と構築した干渉計の基本特性について紹介する。

○光ファイバと無線による融合IoTネットワークが拓く非都市部サービスの可能性/公立千歳科学技術大学/山林 由明・吉本 直人
一般に農地などではファイバ敷設や商用電源の利用が難しい。既存のネットワークインフラや技術を活用することによって、非都市部のIoTサービス向けに経済的なネットワークの構築方法に関して検討する。

○回転回折格子による分光干渉計を用いた長さ・位置の測定/㈱東京精密/松本 弘一
回折格子をモーターで回転させることによって、ブロードスペクトル干渉における低コスト分光干渉法を実現し、長さ・位置の測定に有効であることが示される。本方法は、光周波数コムの製作に有効である他に、高速計測などにも期待される。

○フェムト秒レーザーによる表面プラズモンの過渡励起とナノ加工への応用/東京農工大学/宮地 悟代
フェムト秒レーザーで過渡的に表面プラズモンを励起し、その高強度の近接場によって固体表面に直接ナノメートルサイズの構造体を形成することに成功した。本稿では、開発したナノ加工法と表面プラズモンの特性について紹介する。

■製品技術紹介
○小型軽量・プラズマ方式深紫外線面光源デバイス/㈱紫光技研/脇谷 雅行
○従来の課題を解決するウルトラファスト(ピコ秒/フェムト秒)ファイバレーザー/IPGフォトニクスジャパン㈱/東谷 明郎

2,178円
■特集:光フェントン反応で未来を守る
○家庭ゴミ焼却スラグを原料とするガラスセラミックスにおける鉄イオンの局所構造と光フェントン効果の相関/東京都立大学/久冨木志郎・アーマドサラーアブデルカリームアリ
家庭ゴミ焼却スラグの再加熱処理により作成したガラスセラミックスの構造と、光フェントン効果の相関について調査した。共有結合性の高いFeIIIO4ユニットを含む試料が、高い光フェントン効果を示すことが判明した。

○光フェントン反応を用いた植物病害防除技術/広島大学/佐久川 弘
本稿では、光フェントン反応を植物病害防除に役立てる方法について紹介する。イチゴおよびキュウリうどん粉病の防除に光フェントン反応を適用したところ、うどん粉病の予防および治癒効果が得られたので紹介する。

○未利用資源を用いた環境負荷の少ない革新的触媒の開発/(国研)農業・食品産業技術総合研究機構 森川クラウジオ健治
本研究では、未利用資源である茶殻やコーヒー粕と鉄を用いて安定なポリフェノール鉄錯体を開発した。本稿では、これらの新規触媒反応を用いた、環境に優しい殺菌や有害物質の分解技術を紹介する。

○フォトフェントン反応による排水処理/空気清浄技術/静岡県立大学/徳村 雅弘
本稿では、促進酸化法の一種であるフォトフェントン反応を用いた、排水中の難生分解性有機汚染物質(染料、医薬品成分、界面活性剤、ポリフェノール類など)や、空気中の揮発性有機化合物(VOC)の除去事例について紹介する。

○人工光合成による過酸化物製造/(国研)産業技術総合研究所/佐山 和弘
筆者らは、太陽エネルギーで水素とさまざまな酸化剤などの有用化学品を製造できる新規光電気化学システムの可能性を検討してきた。半導体光電極としては、安価に製造できる多孔質酸化物半導体を中心に研究を重ねた結果、さまざまな酸化的な有用化学品製造の新たなシステム開発の実用的な重要性を認識し、このほぼ未開拓な分野の研究の経済合理性を意識した意義づけを行った。本稿では、その概要を紹介する。

■解説
○ファイバ型空間多重伝送用接続デバイス/古河電気工業㈱/杉崎 隆一・高橋 正典・塚本 昌義/千葉工業大学/長瀬  亮
マルチコアファイバの実用化のためにはその接続デバイスの存在が重要である。ファイバ型デバイスは伝送路ファイバとの親和性が良く、低損失な接続が期待できる。本稿では、これまでに報告されているファイバ型マルチコア接続デバイスの開発状況を紹介する。

○レーザークリーニング用ナノ秒MOPAファイバーレーザー/㈱アストロン/大竹 祐吉
ベース素材を損傷させず効果的な不純物除去のために、レーザー洗浄のパラメータ(レーザー・光学・デザインの各パラメータ)を最適値に設定する必要がある。本稿では、パラメータを解説し、実際の例とクリーニング装置を紹介する。

○デジタルコヒーレント光データ伝送の基礎と最新動向/日本電信電話㈱/堀越 建吾・桑原昭一郎
情報技術の進展により通信トラヒックは爆発的に増大してきた。トラヒックの増大は技術革新を促し、光の自由度をフル活用するデジタルコヒーレント方式が登場した。本稿では、その基礎と最新動向について紹介する。

■製品技術紹介
○顕微分光膜厚計OPTM/大塚電子㈱/岡本 宗大
○産業用高出力ダイレクト半導体レーザー発振器の最新動向/レーザーライン㈱/武田  晋

2,178円
■特集:シリコンフォトニクスの最新動向
○シリコンフォトニクスによる光渦多重技術/東京工業大学/雨宮 智宏・西山 伸彦/(国研)産業技術総合研究所/吉田 知也・渥美 裕樹・榊原 陽一
シリコンフォトニクスを用いることで、光通信帯域に対応した光渦多重器の開発に成功した。開発したデバイスは五つの光渦をクロストーク25dB程度で合分波でき、次世代の大容量通信のコアデバイスとして期待される。

○SiN/Si複層光回路による大規模シリコン光スイッチ/(国研)産業技術総合研究所/池田 和浩・鴻池遼太郎・鈴木恵治郎・並木 周・河島 整
データセンタネットワークの大容量化・省電力化に向けて、キーデバイスである高速シリコン光スイッチの研究開発を進めている。本稿では、超低クロストーク化に向けたSiN/Si複層シリコン光スイッチについて紹介する。

○新規通信波長帯「Tバンド」を用いた大容量光ルータ/慶應義塾大学/津田 裕之
Tバンド(波長1,000~1,260 nm)の未開拓の広帯域波長帯を利用した、1,081×1,081の大容量光ルータを構成し、4K画像の伝送実験に成功した。

○シリコン微小リングリング共振器の高感度センサへの応用/横浜国立大学/荒川 太郎・岡崎 慎司・西島 喜明
シリコンフォトニクス技術は、高速光通信システムへの展開のみならず、安価に小型デバイスを量産できる点で、センサデバイスへの応用にも適しているといえる。特に、シリコン微小リング共振器(MRR)は、その光共振効果やSiの大きな熱光学効果により、環境の屈折率変化や温度変化に敏感に応答するため、それらを利用した高感度センシングへの応用が期待される。本稿では、我々がこれまで開発してきたシリコンMRR水素ガスセンサおよびSi MRR装荷マッハ・ツェンダー干渉計(Si MRR-MZI)バイオセンサについて紹介する。

○不揮発機能を有する磁性光スイッチ/東京工業大学/庄司 雄哉
本稿では、磁気不揮発性を利用した新しい導波路型光スイッチについて、その構造や動作特性を紹介する。シリコンフォトニクスプラットフォーム上に大規模集積し、光回線交換や光演算回路へ応用するに向けて課題と展望を述べる。

○シリコンフォトニクスによるPIC製造に貢献するCAEソフトウェア/サイバネットシステム㈱/関口 哲司
フォトニック集積回路(PhotonicIntegrated Circuit:PIC)は、光通信/光インターコネクト、センシング、バイオエンジニアリングなどへの応用の拡大から市場規模が急成長することが予想されている。本稿では、シリコンフォトニクスによるPIC設計製造を支援するためのSynopsys社のCAEソリューションを紹介する。

■解説
○高強度レーザーパルス中の多電子ダイナミクスの新展開/東京大学/石川 顕一・佐藤 健
強光子場科学やアト秒科学では、光と物質の相互作用は時間領域のダイナミクスとして高度に非線形、非平衡となる。本稿では、高強度レーザーパルスが引き起こす原子・分子における多電子ダイナミクスの第一原理計算の最先端を紹介する。

○常温接合による複合構造レーザーおよび波長変換デバイスの開発/中央大学/庄司 一郎
常温接合技術を用いたレーザーデバイスの高機能・高性能化に取り組んでいる。本稿では、レーザー結晶とダイヤモンド結晶との複合構造レーザーと、複数個の結晶を積層した紫外および赤外波長変換デバイスについて紹介する。

○変調したレーザー光照射による弾性波制御と非接触損傷画像化への適用/大阪大学/林 高弘
変調したレーザー光を金属材料表面に照射すると、熱ひずみやアブレーションにより変調に応じた弾性波が発生する。本稿では、その弾性波を利用した薄板内損傷の画像化手法について、著者らの研究成果を紹介する。

○高精度で物体の三次元形状計測が可能なレーザー距離計/金沢大学/飯山 宏一
面発光レーザーを用いてFMCW光距離センサを構成し、距離分解能460μmと距離測定精度3σ=8.1μmの高精度距離測定を実現した。さらに、三次元物体形状計測へ応用し、硬貨やプリント基板の高精度な形状計測が可能であることを示した。

○電磁光学解析ソフトウェア/㈱ティー・イー・エム 澤田 宏起
VirtualLabは、回折光学素子の設計ソフトウェアとして販売を開始したが、 レーザー光学系の物理光学解析やLED用のビーム整形素子の開発など多種多様な光学系を設計解析できる汎用的なソフトウェアへと発展を遂げている。本稿では、その特徴と役割について紹介する。

■製品技術紹介
○10 Wクラス高出力レーザー用高機能光ビーム計測光学系/シナジーオプトシステムズ㈱/安川 学
2,178円
■特集:AIで進化する光学技術
○光ネットワークにおける機械学習・ニューラルネットワーク/富士通㈱/谷村 崇仁
機械学習技術による光ファイバ通信システム運用自動化の潮流を概説する。本稿では、例として人間の管理者も含む協調自動化の際に特に有用と考えられる、不確実性を扱う深層ニューラルネットによる光物理層推定技術を紹介する。

○波面整合法による光導波路設計と深層機械学習/日本電信電話㈱/橋本 俊和
本稿では、微細加工により可能となった光部品の膨大な設計自由度を扱う手法として波面整合法を紹介し、深層機械学習との類似性と、それらの技術の相互に乗り入れによる発展の可能性について期待を述べる。

○相互結合システムを用いた光リザーバコンピューティングによる時系列予測性能の向上/埼玉大学/菅野 円隆・内田 淳史
光リザーバコンピューティングは物理システムを用いた機械学習手法であり、レーザーと時間遅延ループを使用する。本稿では、本手法について概説し、相互結合システムを用いた情報処理性能の向上手法について紹介する。

○光を用いた意思決定の展開/東京大学/成瀬 誠・Nicolas Chauvet/金沢大学/砂田 哲/山梨大学/内山 和治・堀 裕和/龍谷大学/内田 欣吾/東京理科大学/長谷川幹雄/埼玉大学/内田 淳史
本稿では、動的に変化する不確実環境での意思決定―人工知能(AI)の重要課題の一つを、光によって実現する研究を紹介する。レーザーカオスを用いた実験的取り組みや通信システムへの応用事例などを概観する。

○プログラマブル光回路を用いた新コンピューティング技術/東京大学/竹中 充
本稿では、種々の演算を可能とするシリコン光回路について概説するとともに、プログラミングで必要となる位相シフタに関する取り組み、リング共振器を用いた新しい演算光回路などの研究を紹介する。

○内視鏡検査、外科手術を支援するAIシステム開発/オリンパス㈱/五十嵐 誠
昨今、人口の高齢化や医療の高度化に伴う医療費増大や深刻な医師不足等の問題が顕在化している。本稿では、これらの問題を解決する為、消化器内視鏡検査や外科手術をサポートする当社のAI開発の現状と将来展望について紹介する。

■特集:レーザー加工の革新性を考察する③
○レーザーによる異材接合技術の新展開/長岡技術科学大学/宮下 幸雄
本稿では、まず、異種金属材料のレーザー接合に関して著者らがこれまでに行ってきた検討内容を紹介する。次に、樹脂と金属のレーザー異材接合に関してのこれまでの検討と現在取り組んでいる内容を紹介する。最後に、今後のレーザー異材接合の実用化へ向けた課題と展望について述べる。

■製品特集:光学系設計ソフト活用術②
○光学シミュレーションソフトウェアASAPの光線追跡と波動光学/コーンズテクノロジー㈱/工藤 修
ASAPの波動光学では波面を複数のガウスビームに分解してそれぞれを伝搬させコヒーレントに重ね合わせて波面の再構成を行う。ガウスビームは平面波や球面波と異なり局在する光束であり、レンズなどの光学システムを伝搬してもガウス分布形状は維持され、こうした特長により精度の高いシミュレーションが可能である。ASAPは光線追跡型の光学シミュレータであるが、ガウスビームでは、通常の一本で光を代表させているスカラー光線と異なり、パラベーザル光線という随伴光線を含む複数の光線でこの光束を伝搬させており、基本的な光線追跡の枠組みの中で扱うことができる。

■解説
○モード分割多重伝送用ファイバの測定法/大阪府立大学/大橋 正治
本稿では、モード分割多重用システムで利用されるファイバーの測定技術の概要を紹介する。特に、ファイバーの基本パラメータであるモードフィールド径、カットオフ波長の測定技術および干渉法による波長分散測定技術を述べる。

○重力波検出器KAGRAとレーザー光源/東京大学/三尾 典克
重力波の初検出からすでに数年が経過した。現在、日本の重力波検出器KAGRAでは、重力波観測網に参加するために急ピッチで開発が進められている。本稿では、KAGRAの概要とそのレーザー光源について紹介する。

○電気化学発光を用いたバイオセンサへの応用/大阪大学/民谷 栄一
光技術を用いたバイオセンサーとしては、光吸収、蛍光、発光があるが、その中でも発光法は、光源不要であり、バックグラウンドも低く、装置も小型化でき、高感度測定が可能とされている。本稿では、筆者らが進めている印刷電極を用いる電気化学発光を用いたバイオセンサーの開発例を紹介する。

○レーザー網膜走査型インナーアイディスプレイ/㈱QDレーザ/鈴木 誠
RGBレーザーを利用した網膜走査型インナーアイディスプレイは、視覚支援機器/ARディスプレイとしてのアプリケーションが期待される。本稿では、その技術的特長や、HMDとして商品化された“RetissaDisplay”の設計内容の紹介、更に今後の展望について紹介する。
2,178円
■特集:レーザー加工の革新性を考察する2
○低屈折率ポリマーの超短パルスレーザー三次元加工とバイオチップ応用/弘前大学/花田 修賢
固体境界面における鮮明な細胞の顕微観察を目的として、筆者の研究室では難加工材料である低屈折率フッ素ポリマーのフェムト秒レーザー加工技術開発を行ってきた。本稿では、その加工技術と本法を用いたバイオチップ応用について紹介する。

○高強度・高フルエンスパルスEUV光による材料プロセシング/大阪大学/田中のぞみ
極端紫外(EUV)光は、物質との相互作用の特徴の多くが材料加工にとって魅力的である。本稿では、EUV-物質相互作用の基本と共に、EUV光を用いたアブレーションおよび表面改質に関する研究成果を紹介する。

○加工用レーザーのパワー制御システム/(国研)産業技術総合研究所/沼田 孝之
本研究では、近接場光の結合効果を利用し、ファイバレーザー等の加工用高出力レーザーに適用可能な光パワー変調素子を構築すると共に、これを用いたレーザーパワー制御システムを開発した。

○同軸型観察光学系付き10 W紫外線レーザー加工機の高精度化の開発/OPI㈱/長田 英洋・長田 英紀
色消し(355 nmと635 nm)fθレンズ、デジタルガルバノ、100nmオーダーの電動XYステージおよび同軸型のCCDとの組み合わせにて、±5μm以内の位置決めを可能とする高精度UVレーザー加工機を開発した。

■製品特集:光学系設計ソフト活用術①
○照明設計・解析における波動光学や熱・流体解析との連携/サイバネットシステム㈱/本稿では、幾何光学ベースの照明設計・解析ソフトLightToolsを中心に、波動光学や熱・流体解析との連携解析例を紹介する。また、光線追跡法に機械学習を取り入れた研究事例も紹介する。雪田 修平


○高歩留まり最適化/Zemax, LLC/Thomas Pickering/Zemax Japan㈱/蕭 逸華
光学設計が製造誤差に対して極めて敏感になってしまう課題に対して、当社が提供するソリューション「高歩留まり最適化」を使用することで、厳しい性能仕様を満たす設計を実現するとともに、製造歩留まりを高め、製造コストを低減できる。

○オプトメカニカルソフトウエアTracePro/㈱ノーツアンドクロス/山本 努
光学パーツのみならず、系に存在する構成パーツ形状を光線追跡に基づいて最適化。公差解析まで標準装備のオプトメカニカルソフトウエアTracePro。新製品の市場投入までの期間を大幅短縮、コスト削減。

■解説
○電子ディスプレイの開発動向と今後の展望/東北大学/藤掛 英夫
ディスプレイは、今後の情報化社会を支えるヒューマンインタフェースとして欠かせない。そこで、高画質化・高臨場感化、表示形態の革新、サイバー対応など、表示技術の最新動向を見据えて、将来の発展性を展望する。

○高周波ソフトスイッチングの設計指針/千葉大学/関屋 大雄
パワーコンバータの高周波化において、スイッチング損失と呼ばれる電力損失が問題となり、その対応が求められる。本稿では、スイッチング損失の発生メカニズムについて解説し、スイッチング損失低減技術としてのソフトスイッチング技術を紹介する。

○モード同期レーザーを用いた共焦点プローブ/東北大学/佐藤 遼・清水 裕樹・仲村 拓・松隈 啓・高 偉
本稿では、従来の共焦点プローブによる三次元形状計測の原理を紹介した後、光源にモード同期フェムト秒レーザーを用いることで光軸非走査測定・高分解能の両立を追求する新たな共焦点プローブについて紹介する。

○光技術を利用した建設分野への応用/日本大学/永井 香織
2016年国土交通省が「i-Construction」新基準を導入したことにより、国内におけるロボット化開発が加速する一方で、光技術は開発後60年以上経過したが、建設分野における適用はまだ始まって間もない。本稿では、そのような背景を踏まえ、ロボット開発や光技術の応用例と適用事例などについて紹介する。

○光学式非接触座標測定機の性能評価法の国際標準化/(国研)産業技術総合研究所/阿部 誠
光学式非接触座標測定機の性能評価法に関するISO国際標準化が日本主導により進んでいる。本稿では、グローバル座標系をもたない測定機における複数視野測定に関する課題を紹介する。
2,178円
■特集:レーザー加工の革新性を考察する1
○ガラスのレーザー加工を従来の5,000倍の速さで実現/東京大学/杉田 直彦・伊藤 佑介・吉崎れいな
ガラスに対してフェムト秒レーザー加工が注目されているが、能率や精度が課題である。そこで本研究では、フェムト秒レーザーによる電子励起領域の形成を活用した超高速微細精密レーザー加工技術を開発した。

○ガラスのフェムト秒レーザー穴あけ加工におけるダメージ形成メカニズム/東京大学/伊藤 佑介・杉田 直彦
ガラスのフェムト秒レーザ加工において、ダメージの形成は避けられない課題である。応力波がダメージ形成に与える影響を、高速現象の観察実験と数値解析に基づいて議論する。

○レーザー加工されたダイヤモンド工具によるセラミックスの超精密マイクロ切削/中部大学/鈴木 浩文
レーザー加工によりダイヤモンドを微細加工し、マイクロ回転工具を試作した。さらに、本稿では、超硬などのセラミックを切削加工したときの工具摩耗の特性、加工精度の例を示し、セラミックスの切削の可能性について紹介する。

○レーザーによる医療機器の精密微細加工/光産業創成大学院大学/坪井 昭彦
レーザ技術の進歩によって、従来の機械加工技術だけでは実現・達成困難であった医療機器の進化と新たな可能性を広げつつある。医療機器製造プロセス、特に精密微細加工へのレーザ応用の現状を整理し、将来を展望する。

○真空紫外光照射によるポリマーの光脱離現象/宮崎大学/加来 昌典
レーザー生成アルゴンプラズマからの広帯域な真空紫外発光を利用した光脱離質量分析装置を用い、分子構造が似ているポリエチレンとポリ塩化ビニルの光脱離の照射波長依存性の測定を行い、それらの光脱離過程について検討した。

○産業用高エネルギーパルスレーザー装置/浜松ホトニクス㈱/川嶋 利幸・関根 尊史・栗田 隆史
産業用レーザー加工の分野においてもサイバー・フィジカルシステムの構築に向けた研究開発が進められている。本稿では、高エネルギーパルスレーザー装置とこれを用いた材料加工技術と社会実装に向けた取り組みを紹介する。

○フェムト秒レーザー加工の加工率向上に関する研究/京都大学/橋田 昌樹
フェムト秒レーザーによる材料加工では対象材料のアブレーション閾値が加工率向上の鍵を握っている。本稿では、レーザー波長とパルス幅を一定とした時、アブレーション閾値が材料のどの物理定数に関係しているかを紹介する。

○TNGAエンジンへのレーザー加工技術の適用/トヨタ自動車㈱/橋岡 司・岩谷 信吾・大石 悠佑
当社は、新型エンジンDynamic Force Engineを開発した。低燃費と高出力化を実現する吸気ポート設計は、レーザークラッドバルブシートにより可能になる。信頼性の高い効率的なレーザークラッド装置を開発した。

○鋼/アルミニウムの突合せレーザー接合材の接合界面の微小構造と成形性/京都工芸繊維大学/飯塚 高志
本稿では、自動車軽量化のための鋼/アルミニウム合金テーラードブランクの開発の基礎として、鋼/アルミニウムの突合せレーザ接合法の開発と得られた接合材の成形性試験について界面の微小構造の影響も含めて紹介した。

■解説
○光・レーザー技術に関わるイノベーション創出とベンチャー起業/大阪大学/森 勇介
ベンチャー起業にはイノベーションシーズの創出が不可欠である。ではどうすればシーズを創出できるようになるのか?本稿では、心理学的なアプローチがイノベーション創出を加速した事例について執筆者の経験を基に紹介する。

○センシング技術を活用した安心・安全な持続可能社会の実現/東京工科大学/天野 直紀
近年、安心・安全な持続可能社会の実現が求められている。本稿では、その実現のため、機械学習と組み合わせることで、災害などの異常時だけでなく平常時にも有益な経済合理性のあるセンシング技術の特性を紹介する。

○分子シミュレーションと機械学習を用いた高効率な有機ホール輸送材料の理論的設計/大阪府立大学/麻田 俊雄
フレキシブルデバイスの発展に向けて、有機分子からなるアモルファス構造の電荷移動度を制御するための分子設計法が望まれている。本稿では、機械学習と分子シミュレーションを活用した新たな展開について紹介する。
2,178円
■特集:カメラ興亡史
○〔総論〕カメラの歴史/兵庫県立大学/日浦 慎作
歴史ある銀塩技術がデジタルカメラに取って代わられた今、写真技術はどう発展し、どこへ向かうのか。本稿では、カメラ技術の発展を一巡りした上で、次なる写真技術、コンピュテーショナルフォトグラフィの展開について紹介する。

○一眼レフカメラとミラーレスカメラの違い/芳岡 淳
デジタルカメラ市場において圧倒的シェアを誇るのは一眼カメラで、「一眼レフ」と「ミラーレス一眼」の2種類に区分けできる。ミラーレス一眼は、一眼レフと比較すると歴史が浅く、最近になって注目されるようになった。本稿では、一眼レフカメラとミラーレスカメラの相違点を浮き彫りにすることで、特徴や役割について紹介する。

○Light Field Camera/東京工業大学/川口 達也
Lightfield撮影は複数の撮影デバイスを用いた冗長撮影法であり、カメラレンズによる撮影と昆虫などの複眼を巧みに組み合わせ、リフォーカスや深度合成など全く新しい画像記録法として注目されている。

○コンピュテーショナルフォトグラフィのトレンド/奈良先端科学技術大学院大学/向川 康博
本稿では、どのような技術がコンピュテーショナルフォトグラフィと呼ばれるかについて、広義と狭義に分けて整理した上で、過去から現在までの技術トレンドを紹介する。

■解説
○センサ分野で重要性を増すMEMS技術/東北大学/江刺 正喜
MEMS技術で製作された小形・高性能で低価格なセンサが用いられ、集積回路を内蔵した高機能なセンサも実現されている。MEMSには試作設備が必要で、多品種少量で開発が難しいため、設備の共用や知識へのアクセスが重要になる。

○圧縮センシング技術との融合によるX線トモグラフィのフロンティアの開拓/東北大学/矢代 航・上石 正樹・陣内 浩司/筑波大学/上田 亮介・工藤 博幸
本稿では、近年のX線イメージング技術および画像解析技術の進歩によるX線トモグラフィの時間分解能の飛躍的な向上について紹介する。最先端の技術により、最近ではミリ秒オーダーのX線トモグラフィが実現されている。

○深部超解像イメージング/(国研)理化学研究所/磯部 圭佑
光学顕微鏡は生命動態を可視化可能な手法であるが、様々なイメージング性能がトレードオフの関係にある。本稿では、観察可能な深さと空間分解能のトレードオフを打破する技術について紹介する。

○サーモグラフィでみた小惑星リュウグウ/(国研)宇宙航空研究開発機構 岡田 達明
小惑星探査機「はやぶさ2」に搭載された中間赤外カメラによって小惑星リュウグウの熱撮像が行われた。サーモグラフィが初めて惑星探査に適用された例だが、高解像度での熱物性調査にとって有効であることが分かった。

○通信用微小レーザー光源の光回路集積で成果/日本電信電話㈱/滝口 雅人・横尾 篤・納富 雅也
本稿では、シリコン・フォトニック結晶と化合物半導体を融合したハイブリッド素子について紹介する。我々は、この素子を用いて、世界で初めて通信波長帯で動作する連続動作のナノワイヤレーザを実証した。

○光格子時計による精密周波数計測が拓く未来/(国研)産業技術総合研究所/赤松 大輔
本稿では、秒の定義とそれを実現する原子時計の動作原理について紹介する。そして、光格子時計の原理を簡単に述べ、秒の再定義へ向けた研究動向を紹介する。最後に光格子時計を用いた応用について述べる。

○レーザー干渉と表面分析によるシリコン球体の超精密評価技術/(国研)産業技術総合研究所/藤井 賢一
本稿では、キログラムの定義改定を目的として開発されたシリコン球体の直径測定技術とその表面分析技術について述べ、筆者が長年にわたって開発してきたサブナノメートル領域における球体形状の評価技術について紹介する。

■見聞紀行
○Laser World of Photon ics訪問記/OPI㈱/長田 英紀
2,178円
■特集:歩み続けるロボットフォトニクスの進化に迫る
○ロボットフォトニクスによる産業創出事業について/(公財)レーザー技術総合研究所/藤田 雅之
本稿では、近畿経済産業局「地域中核企業創出・支援事業」においてJPC関西と協力して平成29年度から2年間実施した「ロボットビジョン用フォトニクス産業(ロボットフォトニクス産業)の創出」に関する取り組みを紹介する。

○ロボットフォトニクスによるコンクリート欠陥検査技術/(公財)レーザー技術総合研究所/島田 義則・オレグコチャエフ・倉橋 慎理
パルスレーザーを物質に照射して発生する衝撃波を利用して物質内部の情報を得ることができる。本稿では、レーザーによるコンクリートの欠陥検査技術やひび割れ深さ計測技術等について紹介する。

○分身の術が使える超高速なロボットの目/広島大学/石井 抱
本稿では、マルチスレッドアクティブビジョンの考えを説明するとともに、複数の仮想パン・チルトカメラへの分身により、1台のカメラでは実現不可能である広い計測範囲と高い空間精度を両立する超高速なロボットの目としての有効性を四つの視点でとらえた応用システム事例を通して紹介する。

○レーザー測域センサ(LiDAR)に求められるフォトニクス技術/北陽電機㈱/嶋地 直広
近年、物流や生産現場で労働人口の減少を補うためにサービスロボットが普及している。本稿では、サービスロボットが普及する分野をさらに拡大させるレーザー測域センサに必要なフォトニクス技術について紹介する。

■特集:農業における光の活用2
○植物の生育を知る/豊橋技術科学大学・愛媛大学/高山弘太郎
植物診断に基づいて栽培環境を制御するスピーキング・プラント・アプローチは、太陽光植物工場の生産性最大化の切り札である。本稿では、クロロフィル蛍光画像計測ロボットによる光合成機能診断を紹介する。

■解説
○LED照明光学系の光学設計/サイバネットシステム㈱/市澤 俊介
本稿では、LEDと組み合わせて所望の照度分布/光度分布を得るためのレンズやミラーの光学設計について、簡単な例を使って設計原理を紹介する。また、ターゲットとして与えた照度分布/光度分布からレンズやミラーを自動設計するツールについて紹介する。

○透明材料の超短パルスレーザー加工/京都大学/下間 靖彦・中村 晃直・水田 朋希・坂倉 政明・清水 雅弘・三浦 清貴
ピコ秒レーザーパルスの時間的なエネルギー変調によって、不均一な応力分布やクラックを発生させることなく、ガラス内部の局所溶融が可能である。溶融領域周辺の応力分布を均一化することで、クラックの発生しきい値を、変調なしの場合の16.5μJから22.0μJに増加でき、結果として、クラックを発生させずに局所溶融領域の幅を約1.3倍にすることができた。さらに、本手法によって、レーザー光の照射方向への加工痕の伸びを抑制することにも成功した。これは、レーザーパルスの時間的なエネルギー変調によって、レーザー集光部近傍に発生するプラズマの挙動の時間的な制御が可能であることを示唆していると考えられる。

○赤外光エネルギー変換の拓く科学技術/京都大学/坂本 雅典
全太陽エネルギーのおよそ46%を占める赤外域の太陽光の有効利用法の開発は、新たなエネルギー資源の発見に相当すると期待される。また、目に見えない赤外線のエネルギー変換技術は、例えば透明太陽電池などの目に見えない光エネルギー変換材料、無色透明な光触媒などの革新的な材料の開発につながることが期待される。本稿では、著者の最近の研究成果を中心に赤外光のエネルギー変換技術に関連する研究成果と、今後の展望を紹介する。

○ファイバレーザーを用いた中赤外広帯域光周波数コムの生成と精密分光への応用/名古屋大学/西澤 典彦・金 磊・V.Sonnenschein・寺林 稜平・山中 真仁・富田 英生・井口 哲夫/積水メディカル㈱/吉田 賢二・佐藤 淳史・野沢 耕平・二宮 真一
我々は、創薬への応用を目的に、ファイバレーザーをベースとした波長4~5μm帯の中赤外コム光源を開発し、更にキャビティリングダウン分光法と組み合わせて、高感度・高分解能な分光計測技術を開発した。

○日本初の分割望遠鏡技術/京都大学/栗田光樹夫
本稿では、2019年2月にオープンした東アジア地域最大して世界で2例目の分割鏡方式のせいめい望遠鏡について、特に大型かつ薄型の鏡の支持方法と分割鏡のリアルタイム位置決め制御技術について事例を交えながら紹介する。

○分光プロジェクションに基づくイメージングシステムの現状と今後/千葉大学/平井 経太
本稿では、分光プロジェクションに基づくイメージングシステムについて紹介する。特に、多色LEDと分光プロジェクタのイメージングシステム応用について概説する。また、これらのシステムの今後について言及する。

○2光子励起顕微鏡法のナノイメージングへの展開/北海道大学/石井 宏和・根本 知己・大友 康平
2光子励起顕微鏡法は生体深部をサブミクロンの空間分解能で観察できる顕微鏡法として知られる。本稿では、本法の超解像化により生体深部ナノイメージングを実現しようとする最近の動向について、我々の成果を中心に紹介する。

■製品技術紹介
○加工用グリーンフェムト秒レーザーキット/㈱光響 石川 陽一・住村 和彦

2,178円
■特集:農業における光の活用1
○マルチチャンネル分光器を使用した吸収分光分析/オーシャンフォトニクス㈱/浅見 卓也
本稿では、マルチチャンネル分光器を使用し、食品の品質テストを迅速かつ容易に行うための手法を紹介する。近年増大する偽装オリーブオイルの検出を例に、食品の選別、品質管理のための吸収スペクトル測定システムを提案する。

○近赤外分光法による土壌化学性診断/岡山県農林水産総合センター/森次 真一
効率化が求められている農業分野において、光計測による非破壊での土壌診断が可能になれば、食糧生産の基盤である農耕地の肥沃度管理に大きく貢献できる。本稿では、近赤外分光法による土壌化学性診断の可能性について紹介する。

○近赤外光照射による青果物鮮度保持技術/㈱四国総合研究所/石田 豊・垣渕 和正・秦 亜矢子
収穫後の青果物に波長850 nm(ナノメートル)付近の近赤外光をごく短時間照射するだけで、多様な鮮度保持効果があることを見出した。現場で使える近赤外光照射装置を開発し、柑橘類選果場などで普及が始まった。

■解説
○世界最高出力の高繰り返し深紫外ピコ秒パルスレーザー/スペクトロニクス㈱/折井 庸亮・河野 健太
本稿では、超スマート社会の実現に向けてIoT、ビッグデータ蓄積やAIを支えるデバイスの生産技術の一端を担うべく、需要の拡大が見込まれる微細加工を高速に実現できると期待されている高出力深紫外ピコ秒レーザーの開発について紹介する。

○高輝度青色半導体レーザー開発と加工への応用展開/大阪大学/塚本雅裕・東野律子・升野振一郎・阿部信行/(国研)日本原子力研究開発機構/佐藤雄二/石川県工業試験場/舟田義則/㈱村谷機械製作所/左今 佑/ヤマザキマザック㈱/大内誠悟・浅野孝平/㈱島津製作所/東條公資
本稿では、青色半導体レーザーの高出力、高輝度化について、従来加工が難しかった純銅の加工事例と併せて紹介する。さらに、1 kW青色半導体レーザーの開発や青色レーザーを搭載した複合加工機の開発など最新の成果を紹介する。

○CFRPと金属のレーザ接合技術/㈱タマリ工業/三瓶 和久
自動車分野ではマルチマテリアル化が積極的に進められている。本稿では、軽量材として、の優位性が高く、量産適用の可能性が高いとされる熱可塑性CFRTPと金属のレーザによる異材接合技術について紹介する。

○光学非線形性を用いたナノ物質の新しい光圧操作/大阪大学・大阪府立大学/石原 一
レーザーの光圧によって微粒子を捕捉・操作する技術は光ピンセットとして、生体分子間の力測定などを通しバイオ分野で成功を収めた。近年は量子ドットや単一分子などのナノスケールの物質を対象にした光圧技術の開発が進みつつある。そのような中で、ナノ物質に対する光圧を有意に発生させるためにレーザーを電子励起に共鳴させる手法が研究されているが、そこでは従来の光ピンセットでは考慮されていなかった非線形光学効果が有意に現れる。本稿では、非線形効果の積極的な利用が光圧操作に新たな自由度を与える可能生について紹介する。

○波数軸でみる位相シフト干渉計測法アルゴリズム/職業能力開発総合大学校/小野寺理文
位相シフト法における位相導出アルゴリズムがフーリエ面で解析され、正確な位相シフトが与えられないときアルゴリズムの係数で定まるサンプリング関数の形状より、180度の周期の位相誤差が生成されることが示される。

○高密度点群データを用いた燃焼炉の劣化診断/電気通信大学/増田 宏
工業設備では、定期的に劣化診断を行い、劣化箇所の補修を行う必要がある。本稿では、地上型レーザスキャナによって大型の燃焼炉の高密度点群を取得し、付着物や損耗箇所を自動的に検出する手法について紹介する。

○CNNを用いた能動ステレオ方式三次元内視鏡/広島市立大学/古川 亮/九州大学/川崎 洋
本稿では、我々が開発してきた能動ステレオ法三次元内視鏡システムにおいて、CNNを利用してパターン解析を行う手法を紹介した。CNNを利用することで、パターンを構成する格子線の検出誤りの影響を抑制し、安定した格子グラフおよびコードの検出が実現きることを示した。

○コンピュテーショナルイルミネーション/九州工業大学/岡部 孝弘
本稿では、制御可能な照明を前提として、新たな画像処理を行ったり画像処理アルゴリズム全体を再設計したりするコンピュテーショナルイルミネーションについて、多色LEDドームを用いた著者らの研究事例を紹介する。

■製品技術紹介
○産業用高出力UVピコ秒ハイブリッドファイバレーザー/スペクトラ・フィジックス㈱/江橋 信俊
2,178円
■特集:スポーツに光を!
○“オーロラビジョン”の最新技術と動向/三菱電機㈱/橋本 勝嗣・落合 俊文・奈良 淳一
本稿では、大型映像表示装置の最新技術について、 当社の大型映像装置オーロラビジョンの特長や技術内容について紹介する。

○サッカースタジアム観戦での5G無線・光通信/三重大学/村田 博司
スタジアムでは、比較的狭いエリア(数100 m平方程度)に数万人もの観客が集中するために、従来の無線通信では電波干渉、輻輳が懸念される。スタジアムは、次世代(5G)無線通信が有効な環境と言える。本稿では、4万人収容大型サッカースタジアムで実施した無線・光融合5G通信実験について紹介する。

○1軸サーボモータトラッキングシステム/㈱エクスビジョン 田畑 友啓
本稿では、本システムの前身となる2軸ガルバノミラートラッキングシステムをまず解説した後、本システムを紹介し、最後に実際のトラッキングデータを例示する。

■製品特集:光学系設計ソフト機能ガイド
FITリーディンテックス㈱/㈱サイエンスラボラトリーズ/Zemax Japan㈱/サイバネットシステム㈱/㈱オプトデザイン/㈱ノーツアンドクロス/コーンズ テクノロジー㈱/㈱プロリンクス

■解説
○マグネシウム合金と低炭素鋼とのレーザーロール溶接性/三重大学/尾崎 仁志
本稿では、マグネシウム合金と鋼との接合にレーザロール溶接法の適用を試み、溶接速度を変化させて作製した継手の組織観察や強度試験を実施することにより、両金属のレーザロール溶接性を検討した結果について紹介する。

○炭素繊維強化樹脂のレーザー加工に関する数値計算/東京工科大学/大久保 友雅・松永 栄一/大阪大学/佐藤 雄二・塚本 雅裕
レーザと物質との相互作用後の状態を推定し、それを初期条件として用いてCFRPのレーザ加工に関する数値計算を行った。本稿では、材料表面及び断面に形成される熱的影響領域について、実験結果を説明できるモデルを紹介する。

○欧州におけるレーザー加工技術の自動車産業への適用/トルンプ㈱/中村 洋介
レーザ加工技術の大きなトレンドの一つが電気自動車や自動運転自動車への適用である。 本稿では、欧州の自動車産業における最先端のレーザ加工技術を紹介する。

○高効率太陽光水素製造を目指した半導体デバイスの展開/東京大学/杉山 正和・今関 裕貴・佐藤 正寛/(国研)理化学研究所/藤井 克司
太陽光を用いて水を分解して得られる再生可能水素は、脱炭素化した持続可能なエネルギーシステム構築の鍵を握る。その製造には、①太陽電池と水電解装置の組み合わせ、②光触媒という半導体を活用した二つのアプローチが存在する。これらは互いに相補的であり、両者を俯瞰することで最適な活用法や高効率化の指針が得られる。

○テラヘルツ波はバイオ分野にどう貢献するか/京都大学/小川 雄一
本稿では、我々が開発した生きている動物細胞のテラヘルツ帯における複素誘電率を計測する技術を簡単に紹介し、それを解析し理解することでどのような応用可能性があるのかについて紹介する。
2,178円
■特集:原理を超えて見える世界~超解像技術~
○近接場光学顕微鏡の最近の進展/慶應義塾大学/斎木 敏治
近接場光学顕微鏡(NSOM)の最近の進展について開口型NSOMを中心に概説する。本稿では、分光計測との組み合わせた典型的な適用例について解説した後、水中での蛍光相関分光への応用、ならびに相変化マスクを用い、観察対象に対してアクティブに働きかけるNSOMについて紹介する。

○非線形な光学応答を利用した超解像顕微鏡/大阪大学/藤田 克昌
近年開発が進んでいる超解像顕微鏡では、光と物質と相互作用を利用して回折限界を超える空間分解能を達成している。本稿では、その中でも、物質の非線形な光学応答を利用した手法について紹介する。

○構造化照明法による超解像顕微鏡の技術/㈱ニコン/及川 義朗
近年顕微鏡の回折限界を超えた超解像顕微鏡が生物科学の分野で使われている。本稿では、生細胞画像取得に適した「構造化照明法」による超解像顕微鏡についてその原理、製品、応用および派生技術について紹介する。

○回転偏光照明蛍光顕微鏡と光スイッチング蛍光タンパク質を用いた超解像イメージング法:SPoD-OnSPAN/大阪大学/和沢 鉄一・鷲尾 隆・永井 健治
従来の超解像イメージング法は、生物試料に対する低光毒性および高空間分解能観察を同時に実現することが困難であった。本稿では、この問題点を解決するイメージング手法として、我々が最近開発したSPoD-OnSPAN法を紹介する。

○局在化顕微鏡(PALM/STORM)/山形大学/堀内 友貴・堀田 純一
局在化顕微鏡は、単一分子の位置測定にもとづく超解像蛍光顕微鏡である。本稿では、その代表例である光活性化を用いるPALMと蛍光分子の明滅を用いるSTORMについて、測定原理、測定システム、測定例について報告する。

○ベクトルビームを用いた超解像顕微鏡/東北大学/小澤 祐市・佐藤 俊一
軸対称な偏光分布を持つベクトルビームは、通常の光ビームには無い特異な集光特性を持つ。本稿では、これまで我々が取り組んできたベクトルビームを用いたレーザー顕微鏡での高空間分解能化について紹介する。

○組織深部の生細胞における超解像観察を可能にする補償光学/基礎生物学研究所/玉田 洋介/北見工業大学/三浦 則明/国立天文台 服部 雅之
超解像技術は光の乱れに脆弱であることが多く、生きた細胞や組織の深部を観察しようとすると十分にその性能を発揮できない。この問題を解決できると期待されているのが、補償光学である。本稿では、光の乱れと超解像技術の関係、そして補償光学について紹介する。

○920 nmフェムト秒ファイバレーザーが切り拓く次世代二光子顕微鏡技術/TOPTICA Photonics AG/マックスエイゼレ・バーナードヴォルフリング
二光子蛍光顕微鏡はサブミクロンスケールでの三次元生物学的イメージングを実現する重要な技術となっている。蛍光励起光源に「FemtoFiber ultra920」フェムト秒ファイバーレーザーを用いることで、その優れた性能と操作性により多くの技術優位点をもたらすことが可能となる。

■解説
○レーザ切断現象の基礎/中央大学/新井 武二
レーザ切断の歴史は古く、現在、その割合は高出力レーザの産業応用で70%以上に達するなど、最も産業界で普及した応用技術である。ますます高度化するレーザ切断の原理を平易に解説し、その応用と将来を展望する。

○レーザー溶接におけるプロセスモニタリングの最新状況と適用事例/プレシテック・ジャパン㈱/牛山 直幸・田中 隆志
レーザー溶接の適用範囲は年々拡大してきており、多くの製品分野において不可欠が技術となっている。また製品品質に対するトレーサビリティの重要性が再認識されてきている事から、溶接品質に対するより優れた品質保証が求められている。本稿では、レーザー溶接におけるモニタリングの概要と技術、独Precitec社のモニタリング関連製品及び自動車産業への適用事例について紹介する。

○自動車部品における加工穴内壁のレーザー傷自動検査の現状と今後/シグマ㈱/江崎 泰史
本稿では、自動車部品などの円筒形状内壁のレーザ自動検査の実用化および今後の活用について紹介する。

○超短パルスレーザーによる多光子還元/慶應義塾大学/寺川 光洋
本稿では、マイクロ・ナノスケールの付加加工技術の一つである多光子還元法につき、その原理と特徴、最近の研究動向について概説したのち、著者らの研究の一端であるソフトマテリアル内部への金属微細構造作製の研究を紹介する。

○テラヘルツ分光・イメージング技術の産業、IoTへの応用のトレンド/日本電信電話㈱/味戸 克裕
テラヘルツ波を使った非破壊・非接触センシング技術は、IoT分野をはじめ、データサインエス分野、宇宙分野などで注目される。本稿では、分光やイメージングの基礎から、医薬結晶やフリーズドライ工程を使ったナノ粒子に関する研究例などについて紹介する。
2,178円
■特集:光量子~果てしなき挑戦~
○光による量子コンピュータへの展望/北海道大学/富田 章久
スケーラブルな量子コンピュータの実現を目指して、光波のアナログ的な性質を活用した量子誤りの低減法とこれを用いたハイブリッドなアプローチによる測定型量子コンピュータアーキテクチャを提案した。

○超短光パルスにおけるトポロジーの制御と精密計測/北海道大学/森田 隆二
空間特異点を有する光波を「トポロジカル光波」と呼ぶ。本稿では、トポロジカル光波に関し概論し、さらに超短時間域・超広帯域特性を加えた超短トポロジカル光波の生成と制御、またその特性の高精度測定に関して紹介する。

○量子電子光学実験の進展/(国研)理化学研究所/山本 倫久
量子電子光学実験は、量子光学実験を伝搬する電子を用いて行う実験である。本稿では、半導体二次元電子系を舞台とする量子電子光学実験を紹介し、その技術を用いて実現される量子アーキテクチャーの展望を紹介する。

○コロイド型量子ドットを用いた光子発生器/横浜国立大学/向井 剛輝
化合物半導体量子ドットは、量子情報処理に必要な光子源として期待されている材料である。本稿では、我々が提案している、単一メタマテリアル要素と量子ドット1個を組み合わせた新しい光子放出器を紹介する。

○パワーレーザーで起こす核融合/大阪大学/藤岡 慎介
レーザー核融合における高速加熱では、ナノ秒の高強度レーザーパルスで圧縮した核融合燃料の一部をピコ秒の高強度レーザーパルスで加速した電子ビームで加熱し、核融合反応の点火を目指す。磁化高速加熱では、キロ・テスラの強磁場を用いて、電子ビームを核融合燃料に誘導し核融合燃料を加熱することで、効率的な加熱を実現する。キロ・テスラ越えの強磁場とプラズマの相互作用は、未踏の研究テーマの宝庫であり、本研究の成果を、プラズマ科学、原子物理学、核科学、天文学等の幅広い分野に拡げて行きたい。

○高強度・超短パルスレーザーによる高強度場物理の展開/(国研)量子科学技術研究開発機構/神門 正城
レーザー光を短時間に、局所的に集中させるとプラズマを発生さえ、高エネルギー粒子を発生させることも可能である。本稿では、こういった高強度場を実現するレーザー装置開発と高強度場で展開される研究について紹介する。

○ミクロ、ナノ、量子の世界を探る/TOPTICA Photonics AG/ルドルフ ノイハウス/(元)TOPTICA  Photonics AG/ティム パシュコルバーグ/訳:トプティカフォトニクス㈱/斉藤 太郎
最先端の波長可変半導体レーザーはマイクロキャビティ、量子ドットなど様々な応用が期待される光量子デバイスの開発・評価に必須な光源となりつつある。本稿では、その性能また具体的な応用事例の紹介する。

■特集:メタマテリアルの世界③
○曲率をもつメタマテリアル線路の非相反性/京都工芸繊維大学/上田 哲也
本稿では、順方向と逆方向で透過係数の異なる非相反メタマテリアル線路において、曲率を与えると非相反性が発現し、さらに誘導性/容量性スタブを適切な側から挿入すると非相反性が強め合って増強する現象を紹介する。

■解説
○全フェムト秒レーザー加工による超高感度三次元マイクロ流体SERSセンサの作製/(国研)理化学研究所/杉岡 幸次
異なるフェムト秒レーザー加工技術を融合することにより、ごく微量の有害物質をリアルタイムで検出する三次元マイクロ流体SERSセンサーを開発した。作製したセンサーは、大気、水、土壌、食品などに含まれる微量の有害物質の、その場でのリアルタイム検出を可能にする。

○動き出しているロボットフォトニクス/(国研)産業技術総合研究所/村井 健介
21世紀は「光の時代」とも「ロボットの時代」とも呼ばれている。近年、これらの学問は最先端の技術分野として発展し、生活を豊かにしている。本稿では、光技術(フォトニクス)とロボット技術(ロボティクス)について紹介し、それらの融合としての「ロボットフォトニクス」について紹介する。

○プラズモン場を用いたナノ粒子操作/北海道大学/藤原 英樹・クリストフ パン・笹木 敬司
我々は、個々のナノ材料を自在に操作するための新しい技術の開発を目指している。本稿では、金ナノ構造のプラズモン共鳴を利用し、ナノ材料の捕捉、堆積、集合、軌道回転などの粒子操作を行った結果を紹介する。

○紫外発光ダイオードの水処理への応用/東京大学/小熊久美子
紫外線消毒は多様な分野で実用化されている。紫外発光ダイオード(UV-LED)は、小型、無水銀、波長選択可能、ウォームアップ不要などの特徴を有し、従来の水銀ランプとは異なる使い方や装置設計が可能になる。本稿では、UV-LEDの水処理への応用について、研究事例を紹介する。
2,178円
■特集:メタマテリアルの世界2
○熱輻射メタマテリアル/新潟大学/櫻井 篤
Metal-Insulator-Metal(MIM)構造を用いた熱輻射メタマテリアルの設計・作製方法に関する研究と、機械学習による超狭帯域熱輻射メタマテリアルの実現に関する研究について紹介する。

○誘電体メタサーフェスの構造色への応用/大阪大学/高原 淳一
近年、光の回折限界に相当する極めて高い解像度をもつ構造色が実現された。本稿では、シリコンを高屈折率誘電体としてミー共振器に用いた新しい原理の構造色について我々の研究について述べ、高機能のカラー画像への応用について紹介する。

○光メタ表面上で物質の電気・磁気遷移を活性化する/(国研)物質・材料研究機構/岩長 祐伸
サブ波長薄さの二次元的構造からなるメタ表面を用いて、電気・磁気双極子遷移を活性化する実験を行い、物質内の発光応答を増強することに成功した。本稿では、その具体的な事例について紹介する。

■特集:光とコスメティックス2
○皮膚の表面下散乱特性を利用したファンデーション/㈱資生堂/勝山 智祐
ファンデーションの重要な機能として、シミや色むらの隠ぺいがあるが、その一方で自然な質感が損なわれていく。本稿では、これらの両立のため、質感に関与する皮膚の表面下散乱特性に着目したファンデーションについて紹介する。

■製品特集:高効率・高出力!進化するレーザークリーニング3
○Powerlase社製高速レーザークリーニング装置/㈱日本レーザー/諸橋 彰
ナノ秒パルスレーザーは本質的にクリーニング用途に適しており、現在はコスト面でも高い競争力をもつ。本稿では、英国Powerlase社の高出力ナノ秒レーザーを用いたレーザークリーニング装置の導入例をいくつか紹介し、その技術概要と利点について紹介する。

■解説
○ZYGO白色干渉計による簡易操作の実現と透過薄膜測定/アメテック㈱/野中悠太郎
ZYGO三次元光学プロファイラー(白色干渉計)に搭載された、30年以上の実績と技術から生み出された完全自動測定機能と透過薄膜測定技術を実例を用いて紹介する。

○量子レーダカメラに向けた高出力2モードスクイズド光源/玉川大学/政田 元太
量子レーダカメラを実現するうえで、量子エンタングルメントの性質を持つ2モードスクイズド光源は極めて重要である。本稿では、2モードスクイズド光の性質について解説し、近年の世界における開発動向を紹介する。

○ポリマー光変調器の高速光データ伝送の新展開/九州大学/横山 士吉
イーサーネット、データセンタ、5G、IoTなどデータトラヒックの急増に対して光インタフェース用デバイスの高性能化が求められている。本稿では、ポリマーを応用した高速シリコン変調器、信頼性、データ伝送等について紹介する。

○深紫外プラズモニクスと高感度バイオイメージング/静岡大学/川田 善正
本稿では、深紫外光領域における表面プラズモンを紹介し、その励起特性を明らかにするとともに、蛍光増強、マルチカラーバイオイメージングへ応用した結果について紹介する。プラズモニクスの新しい展開について紹介する。

○ハイカーブ眼鏡レンズの光学設計/白栁眼鏡光学研究所/白栁 守康
ハイカーブフレームに従来の眼鏡レンズを枠入れすると、光軸と正面視線が傾くため様々な問題が発生する。本稿では、レンズが傾いた場合の収差発生状況と、自由曲面を用いた光学設計によるその改善例を紹介する。

○レーザー加工で創る機能表面と医療応用/(国研)産業技術総合研究所/奈良崎愛子・欠端 雅之・屋代 英彦
医療応用に向けたレーザー加工技術として、筆者らが最近取り組んでいる生体親和性を有するリン酸カルシウム膜のレーザー転写技術と、インプラント用セラミックスへのレーザー誘起表面周期構造形成技術について紹介する。

■研究室紹介
○大阪大学 大学院 生命機能研究科 石島研究室/大阪大学/福岡 創・石島 秋彦
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  • 出版社:日本工業出版
  • 発行間隔:月刊
  • 発売日:毎月1日
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