- 研究番号：25P07
- 研究分野：technology
- 研究種別：プロジェクト研究
- 研究期間：2025年04月〜2028年03月
代表研究者
北 智洋 教授
KITA Tomohiro Professor
先進理工学部 応用物理学科
Department of Applied Physics
URL：https://tkita.w.waseda.jp/
研究概要
本研究の目的は、シリコンフォトニクスを基盤としたヘテロジニアス集積技術を活用し、小型かつ低消費電力で高性能な多次元光センシングデバイスを開発することである。具体的には、波長可変機能を備えたヘテロジニアス集積レーザと大規模光集積回路を統合し、LiDARや生体ラマンセンシングといった応用において、従来の光センシングデバイスの限界を克服する新たなプラットフォームを構築することを目指す。
シリコンフォトニクスは、既存の半導体製造プロセスを活用できるため、大規模かつ低コストで高性能な光学デバイスの製造が可能であり、スケーラビリティや量産性に優れる。さらに、シリコンと異種材料を統合するヘテロジニアス集積技術を活用することで、光源集積による小型化・低消費電力化、動作波長域の拡大といった新たな機能を付加することが可能である。
本プロジェクトでは、波長の多重化や高精度なスペクトル解析を実現する多次元光センシングシステムを開発する。特に、LiDARの分野では、従来のデバイスよりも高解像度で長距離の検出が可能なシステムを開発し、自動運転やスマートシティの実現に寄与する。また、生体ラマンセンシングでは、波長可変機能を活用することで、生体分子の特徴的な振動モードを効率的に検出し、迅速かつ高感度な生体診断や薬物モニタリングを可能にする。さらに、本研究の成果は、低消費電力かつ小型化された光デバイスの実現を通じて、持続可能なIoTデバイスやウェアラブル技術の発展にも貢献する。将来的には、医療、環境モニタリング、モビリティ、安全保障など、広範な分野での実用化が期待される。本研究は、光集積回路の可能性を最大限に引き出すことで、次世代の光センシング技術の基盤を築くものである。
