サブ波長構造を活用した光制御と機能デバイス

利用亚波长结构的光控制和功能器件

• 批准号: 18J22986
• 负责人: 坂田 諒一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J22986/
• 关键词: フォトニック結晶; 半導体レーザー; 変調フォトニック結晶レーザー; ビーム走査; LiDAR; フラッシュ光源

当該年度においては、まず、昨年度までの成果として実現した、複合変調フォトニック結晶による2次元ビーム走査レーザーチップを上手く活用したシステムとして、従来のフラッシュ型のLiDARへレーザーチップを導入した、新たなLiDARシステムの提案および実証を行った。従来のフラッシュ型LiDARにおいては、全面がリアルタイムに測距可能であるという特徴があるものの、全面照射であるために、1点あたりの光強度が弱く、反射率の低い黒い物体においては十分な信号が得られず、測距が困難であるという課題がある。そこで、本研究で開発した、2次元ビーム走査デバイスを導入し、黒い物体を狙いうちすることで、黒い物体の測距をも可能とする新たなLiDARシステムを提案し、その実証実験を行った。実証実験により、狙い通り、ビーム走査で黒い物体を狙いうちすることで、黒い物体の測距に成功した。さらに、上記のLiDARシステムにも応用可能な、広範囲フラッシュ照射型複合変調フォトニック結晶レーザーの提案・実証をも行った。複合変調フォトニック結晶レーザーにおいて、面内で回折ベクトルを連続的に変化させてビームを拡げつつ、様々な角度へ出射する多数のレーザーを一括で駆動することで、広角度範囲をフラッシュ照射可能なデバイスの提案を行った。それぞれのビームを8度に拡げつつ、出射方向を2次元的に変化させた複合変調フォトニック結晶レーザーをアレイ状(10×10)に集積したデバイスを作製し、30度×30度の広範囲におけるフラッシュ照射に成功した。レンズアレイや外部光学素子などを一切用いず、単一チップのみで広範照射ができる本レーザーの社会へのインパクトは大きく、LiDARシステムやモバイル等に応用できると考えられる。

When the results of this year are realized, the new LiDAR model is introduced and the new LiDAR model is implemented. The light intensity is weak, the reflectivity is low, and the signal is difficult to measure. Therefore, this research has developed a new LiDAR system that allows the introduction of 2D video tracking devices and the detection of black objects. It also makes it possible to measure the distance of black objects. To verify that the distance between the black object and the target object is successful, In addition, the above mentioned LiDAR system can be used for the preparation of crystal films. The compound can be adjusted to include the crystal, the in-plane reflection, the continuous reflection, the angle of emission, and the motion, angle range, and irradiation possibility. For example, the 8-degree wavelength, the emission direction, the 2-dimensional wavelength, the composite wavelength, the crystal wavelength, the 10×10 wavelength, the 30 ×30 wavelength, and the irradiation were successful. All kinds of external optical elements are used in the light, single color, single color.

项目成果

埋め込み再成長法による変調フォトニック結晶レーザの作製

采用掩埋再生法制造调制光子晶体激光器

• 发表时间: 2018
• 作者: ○R. Sakata;K. Ishizaki;K. Iwata;M. De Zoysa;S. Fukuhara;Y. Tanaka;T. Inoue;and S. Noda;○坂田諒一，井上 卓也，岩田 錦太郎，石崎 賢司，De Zoysa Menaka，野田 進;○坂田諒一，De Zoysa Menaka，福原 真，石崎 賢司，岩田 錦太郎，井上 卓也，田中 良典，野田 進;○岩田 錦太郎，井上 卓也，坂田諒一，石崎 賢司，吉田 昌宏，De Zoysa Menaka，野田 進;〇坂田諒一，田中 良典，石崎 賢司，岩田錦太郎，深谷昌弘，井上 卓也，De Zoysa Menaka，北村 恭子，野田 進;田中良典，〇坂田諒一，石崎 賢司，De Zoysa Menaka，岩田錦太郎，井上 卓也，野田 進;○石崎賢司，坂田諒一，岩田錦太郎，田中良典，De Zoysa Menaka，初田蘭子，野田 進;〇坂田諒一，田中良典，石崎賢司，井上卓也，De Zoysa Menaka，國師 渡，宮井英次，北村恭子，野田 進;〇坂田諒一，石崎賢司，田中 良典，國師渡，野田 進
• 通讯作者: 〇坂田諒一，石崎賢司，田中 良典，國師渡，野田 進

変調フォトニック結晶レーザにおける変調方式の検討

调制光子晶体激光器调制方法的研究

• 发表时间: 2018
• 作者: 坂田諒一;田中良典;石崎賢司;井上卓也;De Zoysa Menaka;國師渡;宮井英次;北村恭子;野田進
• 通讯作者: 野田進

Dually-modulated photonic-crystal lasers for beam scanning

用于光束扫描的双调制光子晶体激光器

• 发表时间: 2019
• 作者: ○R. Sakata;K. Ishizaki;K. Iwata;M. De Zoysa;S. Fukuhara;Y. Tanaka;T. Inoue;and S. Noda
• 通讯作者: and S. Noda

複合変調フォトニック結晶レーザーへのDBR構造導入の検討(3)

将DBR结构引入复杂调制光子晶体激光器的研究（3）

• 发表时间: 2021
• 作者: 岩田 錦太郎;坂田 諒一;井上 卓也;石崎 賢司;吉田 昌宏;De Zoysa Menaka;初田 蘭子;野田 進
• 通讯作者: 野田 進

複合変調フォトニック結晶による複数方向への同時2次元ビーム走査

使用复杂调制光子晶体在多个方向上同时进行二维光束扫描

• 发表时间: 2019
• 作者: ○R. Sakata;K. Ishizaki;K. Iwata;M. De Zoysa;S. Fukuhara;Y. Tanaka;T. Inoue;and S. Noda;○坂田諒一，井上 卓也，岩田 錦太郎，石崎 賢司，De Zoysa Menaka，野田 進;○坂田諒一，De Zoysa Menaka，福原 真，石崎 賢司，岩田 錦太郎，井上 卓也，田中 良典，野田 進
• 通讯作者: ○坂田諒一，De Zoysa Menaka，福原 真，石崎 賢司，岩田 錦太郎，井上 卓也，田中 良典，野田 進