様々とは？
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トップ > お知らせ > ニュースリリース > 様々な形状のビームを自在に出射出来る半導体レーザを開発 京都大学(総長 尾池和夫)とJST(理事長沖村憲樹)は、ローム株式会社(社長：佐藤研一郎)と共同で、様々な形状のビームを自在に発することが可能なコンパクトな半導体レーザの開発に世界で初めて成功しました。本研究では、光の波長程度の周期的な屈折率分布をもつフォトニック結晶(注1)をレーザ共振器(注2)として用いるとともに、その結晶構造を様々に変化させることにより、ドーナッツ形状から真円形状に至る各種の有用な形状をもつビームを発生させることに成功しました。 この成果は、オンデマンドなビーム形状、すなわち、望んだビーム形状を自在に発生することの出来る全く新たなレーザ光源の実現を意味するものであり、半導体レーザの新たな方向を示す極めて重要な成果です。本成果は、波長の数分の1以下まで集光可能な超波長分解能レーザ(注3)、透明物質のみならず不透明物質をも操作可能な光ピンセット光源(注4)、ビーム整形不要なコンパクト光源などの新たなレーザを提供可能とするもので、超高密度メモリー、マイクロフルィディクス(注5)、ナノバイオ等の様々な新規分野への応用、さらには既存の様々な光システムへの応用が考えられます。 本成果は戦略的創造研究推進事業 CRESTタイプ（チーム型研究）「新機能創成に向けた光・光量子科学技術」研究領域（研究総括：伊澤達夫 NTTエレクトロニクス株式会社取締役相談役）における研究テーマ「フォトニック結晶を用いた究極的な光の発生技術の開発」および文部科学省プログラムのもとに、野田進（京都大学大学院工学研究科教授）、宮井英次（同研究員）、および大西大（ローム株式会社研究員）等によって得られたもので、英国科学雑誌「Nature (ネイチャー)」に2006年6月22日（英国時間）に掲載されました。 様々なビーム形状をもつコンパクトな半導体レーザ光源を開発することは、マイクロフルィディクス、ナノバイオ、超高密度光メモリーなどの様々な新規分野の進展、さらには、既存の各種光システムへの応用にとって極めて重要です。例えば、ドーナッツ形状のビームを発するレーザは、透明な物質のみならず不透明物質までも操作可能な光ピンセット光源として期待され、マイクロフルィディクスやナノバイオ等の分野に大きく寄与出来るものと期待されます。また、偏光状態を半径方向に揃えたドーナッツビームを発するレーザは、波長の数分の1以下まで集光可能な超波長分解能レーザとして期待され、光メモリーの飛躍的な高密度化のために極めて重要と考えられます。 さらに、真円ビームを発するレーザは、各種の光システムへの応用にとって不可欠なものと言えます。しかしながら、従来の半導体レーザでは、原理的に、ビーム形状を制御することは極めて困難でした。本研究では、2次元的な周期的屈折率分布をもつフォトニック結晶に着目し、これを半導体レーザの光共振器として用い、結晶構造を様々に変化させることにより、ドーナッツ形状から真円形状に至る各種の重要なビーム形状を発生させることを試みました。 半導体レーザから出射されるビーム形状は、ビームが出る面（出射面）における電磁界（光）分布によって決定されます。従って、各種の形状を得るためには、ビーム出射面における電磁界分布を様々に制御することが重要です。しかしながら、従来の半導体レーザでは、屈折率差を用いて出射面に光を閉じ込める方式をとっているため、電磁界分布を自在に制御することは、極めて困難です。例えば、CDやDVDプレーヤーに用いられる一般的な半導体レーザでは、出射されるビーム形状は、縦長の楕円ビームに限られています。 ビーム形状の制御のためには、ビーム出射面における電磁界分布を、従来とは全く異なる方法により制御する必要があります。本研究では、この課題に対処するため、2次元的な周期的屈折率分布をもつフォトニック結晶においては、光の群速度(注6)がある条件で零となりうるという性質に着目しました。 2次元フォトニック結晶において、光の群速度が零になるということは、ある特定方向に伝搬する光が、フォトニック結晶により、面内の別の方向に回折され、その回折された光もまた伝搬中に別の方向に回折され、結果として、様々な方向に伝播・回折される光が互いに結合しあい、2次元面内に定在波状態（合成波の節や腹が進行せず、同じ位置で振幅しているように観察される状態）を形成することを意味します。 具体的には、図1(a)に示された正方格子状のフォトニック結晶（xおよびy方向における隣り合う格子点の間隔が、結晶中を伝搬する光の波長に一致するように設計されている）では、＋x方向に伝搬する光は、フォトニック結晶による回折効果（言い換えれば、各格子点での微小反射の干渉）により、−x方向に回折されるとともに、＋yおよび−y方向の方向にも回折されます。これら回折を受けた光は、また、同様の回折を受けるため、結局,＋x, −x, ＋y, −yの4つの方向に伝搬する光が互いに結合しあい、2次元面内において定在波状態が形成されることになります。これはまさしく2次元大面積での光共振器の形成が可能であることを意味します。さらに、2次元フォトニック結晶は、面垂直方向への光の出射（面発光）を可能とする回折格子として作用しますので、フォトニック結晶面が出射面となります。 このように、フォトニック結晶により、2次元大面積に渡って安定なレーザ発振のための光共振器が得られると、次のステップは、各種の形状のビームを発生させるために電磁界分布を様々に変化させることです。電磁界分布を変化させる方法としては、2次元面内の様々な方向に伝播する光の結合状態を変化させれば良く、例えば、フォトニック結晶の格子点の形状や結晶格子の間隔を変えることが、その有効な方法と考えられます。図1(b), (c)には、それぞれ、格子点形状が、真円および3角形の場合の結晶一周期（単位格子）における電磁界分布が示されています。 同図より、格子点を真円から三角形に変化することにより、完全な回転対称性をもつ電磁界分布から、回転対称性が崩れx方向に非対称性をもつ電磁界分布に変化することが分かります。一方、図1(d)-(h)には、格子点形状を真円に保ったまま、フォトニック結晶に格子間隔のシフトを導入した場合の結晶全体の電磁界分布を示しています。図1(d)は、シフトなしの場合で、同図(e)-(h)は、シフトを１つずつ増やして行った場合の電磁界分布を示します。これらより、格子間隔のシフトを行うと、シフト位置において、電磁界分布が反転することが分かります。シフトの本数を増やすにつれ、電磁界の反転が繰り返されることが分かります。以上を組み合わせることで、面内の電磁界分布を様々に制御出来るものと予測されます。 以上をもとに、実際に、図1に示すようなデバイスを作製しました。同デバイスに導入するフォトニック結晶構造としては、上述の議論をもとに、図2(a)-(f)の左パネルの電子顕微鏡写真に示すような6種類の結晶を作製しました。(a)は、格子点形状が真円で格子間隔のシフトなし、(b)は真円格子点で、格子間隔のシフトを1本導入したもの、(c)は、真円格子点形状で、格子間隔のシフトを2本平行に導入したもの、(d)は、真円格子点形状で格子間隔のシフトを十字状に導入したもの、(e)は、真円格子点で、2本の平行格子シフトを直交させて導入したもの、さらに、(f)は、格子点形状を三角形としたもので、格子間隔のシフトなしです。なお、図1に示すデバイスの構成材料は、InGaAs/GaAs半導体で、発振波長は、980nm近傍になるように設定されています。 作製したデバイスは全て室温で、連続発振し、安定な単一モードで動作しました。また最大出力は、室温連続条件で、45mWが得られました。得られたビーム形状を図2(a)-(f)の右パネルに示します。単一ドーナッツから2連、4連ドーナッツ、さらには真円形状等の非常に興味深いビーム形状が得られました。ビーム拡がり角は、大面積コヒーレント発振を反映して2°以下と極めて狭いことが判明しました。 上記のようなビーム形状が得られる理由は以下のように説明出来ます。まず、図2(a)の場合は、格子点形状が真円であり、その電磁界分布は、図1(b)に示されるように回転対称性の良い電磁界分布となります。この電磁界分布をもつレーザ光が、出射面から外の自由空間に出射されると、ビームの中央部において電磁界の打ち消し合いが起こり、ドーナッツ形状のビームとなります。（詳細は省略しますが、このドーナッツビームの偏光状態は、半径方向あるいは接線方向に揃えることが出来ることも本研究により判明しました。） 次に、図2(b)のように、格子点間隔のシフトを導入すると、図1(e)に示すように、シフト位置の左右において、電磁界分布の＋、−の反転が起こるために、自由空間へ出射された後の干渉条件が変化し、ドーナッツビームが２つ現れるようになります。シフトを増やしていくと、さらに干渉条件の変化が繰り返され、図2(b)-(e)に示すような、様々なドーナッツビームが現れていくことになります。さらに、格子点形状を図2(f)のように、３角形にすると、今度は、電磁界分布が、図1(c)に示すように、回転対称性が崩れるため、ビーム中央部でのキャンセルがなくなり、円形ビーム形状へと変化していくことになります。 以上のように、フォトニック結晶をレーザ共振器として用い、その構造を様々に制御することにより、様々な興味深いビーム形状が得られることが示されました。今後、フォトニック結晶構造をさらに制御することにより、全く新しいビーム形状が得られるものと期待されます。これは、まさしくオンデマンド、すなわち、望んだビームを自在に提供する新しい半導体レーザの登場を意味するもので、最初にも述べたように、各種の新規分野、たとえば、マイクロフルイディクス、ナノバイオ、さらには超高密度光メモリー等の進展に大きく寄与していくものと期待されます。また、本レーザは、基板面に垂直方向に光が取り出される、いわゆる、面発光レーザとして動作しますが、室温連続状態で、図2(f)に示すような真円形状のビームをもち、かつ45mWという従来にない光出力が得られたことは、世界最高性能の面発光レーザが実現されたことを意味し、現存の各種の光システムにも大きなインパクト与える成果と言えます。 |
[ 169] 京都大学-お知らせ／ニュースリリース 2006年6月22日 様々な形状のビームを自在に出射出来る半導体レーザを開発
[引用サイト] http://www.kyoto-u.ac.jp/notice/05_news/documents/060622_1.htm
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○昨日からの続きみたいに、マスコミのことをボヤクのだけれど。今日朝、日テレのウェークアップという番組があった。私はあまり見ない番組だけれど、たまたま見ると、奈良の死産に至った事件のことを話していた。評論家三宅氏が、お気の毒な事件だったが、３８才の高齢出産でかかりつけの医者がいなかったのはおかしい。妊娠したら、医者へいって診察してもらって、母子手帳をもらうなりするべきだったんだ。。。と話してるうちにＣＭでぶった切り。ＣＭあけで、今度は民主の前原氏が話しだして、これも話の途中でＣＭでぶった切り、という展開で、唖然として見ていた。おもしろい番組だった。 番組のＣＭぶった切りは、横に置いて、私も三宅氏と同じ感想を持った。報道によると、かかりつけの医者がいれば、医者のルートで病院を探せたのだという。なぜその女性は産婦人科に行ったことがなかったのだろうか。三宅氏が言うように、当人が初歩的なことを怠っていたといえるし、その部分を報道しないというのはおかしい。 もちろん奈良県の病院探しのシステムは、かなり改善の余地がある。かかりつけの医者が病院を探すといっても、個人病院で休暇で海外旅行でもしてたら捕まらないだろう。あるいは県内を移動中の他県の妊婦さんだったらどうするのか。システムを考えたときに、真剣さに欠けていたと追求されても、当然だろう。 奈良というところは、５年に渡って病欠だった解放同盟の奈良市職員には給料を払っていたのに、病院には金を出せないのだろうか。また、ついでに書くが、奈良県には直接に関係ないが、奈良県生駒市では、先だって都市再生機構が団地開発を中止して、結果１０００億円程度の大穴を開けてしまいそうだ。もちろん穴埋めは税金となる。どうして新聞がビシっと追求しないのか不思議だ。 ＪＲ西日本は２３日、新大阪（大阪市淀川区）−久宝寺（大阪府八尾市）を結ぶ新路線名を「おおさか東線」と決定。０８年春開通予定の南区間（放出−久宝寺、約９・２キロ）の新駅を発表した。 高井田中央、ＪＲ河内永和、ＪＲ俊徳道、ＪＲ長瀬、新加美の５駅。北区間（新大阪−放出）は１１年度末に完成予定で、奈良方面から大阪市中心部のキタや、新大阪へのアクセスが良くなる。線路は大阪府、大阪市、ＪＲ西などが出資する第３セクター「大阪外環状鉄道」（大阪市）が総事業費約１１００億円で建設、ＪＲ西が借り受ける。 これは貨物線に駅を作って旅客列車を走らせるだけで、全くの新線を作ったというわけではない。何かいいことのように見えるかもしれない。しかし新しい駅ができて、大阪中心部に行けるようになるとどうなるか。客がそっちへ行ってしまって、地元商店街が落ち込む効果しかない。地方から都市に出てくる人が多ければ、そういうことはないのだが。 人口が増え続ける東京なら、新線ができればそれなりに経済効果があるのだけれど、減りぎみの大阪だと、シーソーのように、どこかが盛り上がると、他方では沈んでいく所が出てしまう。大阪駅（梅田）周辺では再開発計画があって、あいも変わらず大規模ショッピングセンターを作るらしい。梅田は盛り上がっても、どこかに泣く商店街やショップが出るだろう。全体のパイの大きさは変わらず、部分部分で盛り上がったり、下がったりするだけ。 大阪には、昨年１２月に開業した地下鉄線がある。ところが、利用客は予測の６割程度で、早くも赤字タレ流しが心配されている。 都市の再開発ということを考えると、こういう高度成長期にやってたような、在来の方法で良いのだろうかと思わざるを得ない。そこへ無責任の代名詞みたいな役人と議員がからむともう絶望だ。大阪市も北海道夕張市になるしかないだろう。 大阪市には、テレビ、ラジオ、新聞とメディアが揃っている。しかし、どの局も大阪市や神戸、京都などの問題点を取り上げようとはしない。ＭＢＳのボイスを除いては。こういうメディアの怠慢が、近畿の行政を悪化させる原因だろう。 ○今までＮＨＫを見ていた。原発は危険だよ〜という反原発運動を堂々とやっている。ＮＨＫごときが原発のことがわかるとは思えない。ＮＨＫが言うこととは逆に、柏崎刈羽原発は、想定外の大地震を乗り切っていて、原発への信頼を言うべきなのだ。 「二つのアメリカの世界戦略」によると朝日には２１２名。毎日には１５１名の共産党員がいるそうだ。ＮＨＫは書いてないが、さぞかしたくさんいるんだろうと思う。こういう輩が毎日毎日、日本の国力を毀損しようと努力しているのを見ると、まったくうんざりする。受信料を払わないですむ地上波終了がまち遠しい。 ○ところで、医者不足が言われる。マスコミに上がってくるのは、小児科と産科。医者の数をぐぐってみたら、内科医の世界保健機関WHOの統計がまず出てきた。 というようになる。人口を内科医の数で割って、一人の医者が何人を診ているのか計算してみた。いろんな国があって、最大のインドでは１６００人。最小のイタリアでは２４０人。 欧米では、イタリアの２４０〜イギリスの４４５人となる。それだけを見ると、日本の５０７人もそうは多くなくて、医者は足りてるようにも思える。 ところが、アメリカは４０４人で、これに見合うように日本の医者の数を増やすと約３２万人になって、現在の２５万人よりも７万人増、約３割増しになる。 アメリカ、ドイツ、フランス、イギリス、イタリアを足して５で割って平均をとると３３６人になる。これに見合う日本の医者の数は、約３５万人となり、１０万人増、約４割増やさねばならない。 欧米のレベルに追いつくには、３〜４割、内科医を増やすわけで、そうなれば、医療費も何割が増えることになるのかもしれない。 |
[ 170] 様々：イザ！
[引用サイト] http://koku.iza.ne.jp/blog/entry/286428
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カネンガイザー氏は情熱的で完璧な演奏、合奏団も素晴らしい演奏です！ 鳴りやまない拍手にこたえて、予定になかったアンコールが演奏されました。 この演奏会の企画者、そして「天使の協奏曲」の作曲者でもある藤井眞吾氏自身の指揮・指導で練習が始まりました。 全体を2つのグループに分け、午後と夜の2回練習という日もありました。この日は 九州から中野義久さんも練習に参加してくれ、指揮者とともにダブルヘッダー。 講師陣、タフです。 福岡公演練習のソリストをつとめた三良裕亮さんを迎えて、本番さながらの緊張感を持っての練習も経験しました。 中野さんのもとでギターを学ぶ彼は、若くて素晴らしいギタリストで、立派にカネンガイザー氏の代役をつとめてくれました。 おみやげは、なんと「天使の協奏曲」と英語で刺繍された帽子！！指揮者とソリスト、世界中にふたつしかありません。この帽子に、今回の 颯爽とあらわれ、新作なのにすっかり弾き慣れた曲のように完璧な演奏。 作曲者の意図も十二分に理解しているのです。 どんな時でも、より良い音楽を目指してベストを尽くす、この結果が世界のトップなのでしょう。明るくユーモアあふれる元気な指導。 /2004年グラミー賞を受賞したロサンゼルス・ギターカルテットの一員として有名なカネンガイザーは、ソロ・ギタリストとしても高く評価されており、現在、米国クラシック・ギター界のリーダーのひとりとして広く知られた存在。モーツァルト、ヘンデル、バルトーク作品から東ヨーロッパやカリブ海の音楽までと、彼のレパートリーは意欲的であり、クラシック・ギターのレパートリーとしては革新的ですらある。現在、ソロ、カルテットの演奏で世界中で活躍している。ソロ・ギタリストとしては今回が4度目の来日となる。 眞吾 （企画/作曲/指揮/演奏）/ ギター演奏だけでなく作曲・編曲、演奏会の企画まで手掛け、ギターの可能性を広げる活動を展開中。岡本一郎、故ホセ・ルイス・ゴンザレス、デイヴィッド・ラッセルの各氏に師事。1997年スペインにてコーレマン賞を受賞、英国王立音学院の演奏家ディプロマ《A.R.C.M.》を得る。帰国後、室内楽、現代音楽の分野でも精力的に活動。フォレストヒルミュージックアカデミー（博多）特別講師。 義久（京都・福岡公演演奏） /大学時代に京都で岡本一郎、佐野健二の両氏に師事。2003年度下関市芸術文化振興奨励賞受賞。O.ギリアのレッスンを受講。現在、各地で独奏・室内楽・編曲・指導に活躍している。九州ギター音楽協会副会長、山口県ギター音楽協会会長、フォレストヒルミュージックアカデミーギター科主任講師。下関市在住。 晃明/ クラシックギターを溝淵仁啓氏、コード理論とリズムパフォーマンスを鳩山薫氏に師事。第７回朝日放送ABCギターフェスティバル第2位、第８回スペインギターコンクール第3位。1995年、ホセ・ルイス・ゴンザレスのマスタークラスを受講。日本・スペインギター協会専門会員。京都音楽院音楽療法科講師。 滋隆 /高松短期大学音楽科でギタ−を西垣正信氏に師事。同校卒業後、室内楽やソロ活動の他、滋賀県にてギタ−の普及・指導・演奏会企画等に活躍。びわ湖ギターフェスティバル実行委員、19世紀ギター倶楽部会員。大津市在住。 ●松岡滋/ギターを柴田健氏に師事。関西外国語大学卒業後フランス、ジョワンヴィル市立音学院に留学し、ギターをロベルト・アウセル氏に師事。帰国後、全国各地で演奏活動を行っている。２０００年、ファーストＣＤ“クロース・トゥ・ユー”をリリース。第４回山陰ギターコンクール１位、第１６回日本ギターコンクール３位。日本ギターコンクール協会理事。 慎一 /松山豊樹、木村英明、藤井敬吾、ホセ・ルイス・ゴンサレスの各氏に師事。Ａ・ディアス、Ｄ・ラッセル、他のマスタークラスを受講。第２３回クラシカルギターコンクール（東京）、ホセ・ルイス・ゴンサレス国際ギターコンクール（アルコイ）優勝。大阪市在住。 靖二/ 阿部保夫＆恭士両氏、藤井敬吾氏に師事。ジャズを細野義彦氏に師事。第１６回ギター新人賞（現クラシカルギターコンクール）３位。02年ソロCD「Virtual |
[ 171] ギター音楽の様々（ゲスト/W.カネンガイザー）京都公演
[引用サイト] http://manzana.ne.jp/concerts/varietyofguitarmusic.html
