宇都宮大学 地域創生科学研究科 工農総合科学専攻
光工学プログラム 藤村研究室

藤村研究室

宇都宮大学 工農総合科学専攻 光工学プログラム


FUJIMURA Lab. Optical Engineering Program, Division of Engineering & Agriculture, Graduate School of Regional Development and Creativity, Utsunomiya University

トピック&ニュース

Topics & News

2019.12.5

片平大登君 OPJ2019発表

研究室の片平大登君が大阪大学で開催された日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2019(OPJ2019)においてポスター発表を行いました。

2019.11.21

熊田凌真君 興和光学賞 受賞(専攻内表彰)

工農総合科学専攻 光工学・分子農学プログラム合同中間発表会における教員選考の結果、研究室の熊田凌真君が興和光学賞を受賞しました。

2019.10.22

所理登君 ISOM2019においてPoster Awardを受賞

研究室の所理登君が朱鷺メッセで開催されたInternational Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2019(ISOM2019)においてポスター発表を行い、Poster Awardを受賞しました。

2019.09.19

土屋悠樹君 所理登君 応用物理学会発表

研究室の土屋悠樹君と所理登君が第80回応用物理学会秋季学術講演会(@ 北海道大学札幌キャンパス)において口頭発表を行いました。

2019.04.10

卒研生配属

研究室に4名の新しいメンバーが加わりました。

2019.03.22

松森基真君 最優秀賞受賞(専攻内表彰)

先端光工学専攻のM2学生の中で最も優秀な業績をあげた学生として研究室の松森基真君が選ばれ表彰されました。

2019.03.22

武井雅大君 キヤノン賞受賞(専攻内表彰)

先端光工学専攻内のM1学生の中からキヤノン講師陣によって選ばれるキヤノン賞に研究室の武井雅大君が選ばれ表彰されました。

2019.03.22

兼松尚矢君 優秀発表賞受賞(専攻内表彰)

先端光工学専攻のM1中間発表会における選考の結果、研究室の兼松尚矢君が優秀発表賞を受賞しました。

2019.03.19

第13回関東学生研究論文講演会に参加

研究室の緒方君、片平君、熊田君、所君が東京工業大学すずかけ台キャンパスで行われた関東学生研究論文講演会において発表を行いました。

2019.03.11

鈴木周君 応用物理学会発表

研究室の鈴木周君が第66回応用物理学会春季学術講演会(@ 東京工業大学大岡山キャンパス)においてポスター発表を行いました。

研究室の概要

About Our Laboratory

藤村研究室では、光を用いた情報の記録再生システムの研究や太陽光や廃熱などからエネルギーを取り出すためのエナジーハーべスティングデバイスの開発を行っています。詳細は下記をご覧ください。

グループ画像1

ホログラフィックメモリーシステムの開発

ホログラフィックメモリーとは、ホログラフィーの技術を利用して情報の記録・再生を行うメモリーシステムです。ホログラフィックメモリーは、異なる情報を記録媒体中に空間的にオーバーラップさせて記憶させることができる“多重記録”と、2次元的に配置された複数のビットを画像情報として一度に記録・再生を行える“並列アクセス性”から、大容量記録&高転送レートが可能な次世代のメモリーシステムとして期待されています。本研究室では、このホログラフィックメモリーのシステム研究と、高性能・高機能なホログラム記録材料の開発を行っています。

グループ画像2

光熱応用のためのプラズモニック金属ナノ構造の開発

誘電体微小球の一部が金属で覆われた金属ナノ構造はセミシェル構造と呼ばれています。このセミシェル構造は、プラズモン共鳴吸収に由来する大きな吸収断面積を有しており、光を効率的に集めることができる“光アンテナ”として機能します。そのため、これらのナノ構造は共鳴した入射光のエネルギーを効率よく吸収して熱に変換することができます。本研究室では、この特性を利用して太陽光からエネルギーを生み出す太陽熱光起電力発電(Solar-Thermophotovoltaic,STPV)などのクリーンエネルギーの研究を行っている他、発生した熱によって引き起こされたナノ構造の融解変形(光熱変形)を利用した、ライトワンス型光メモリーの研究を行っています。

研究テーマ

Research

研究テーマ画像1

広帯域光源を用いた
非破壊性ホログラフィックメモリーシステム

広帯域光源を用いた非破壊再生法は、体積ホログラムの再生に単色光ではなく広帯域なスペクトルをもった“多色光”を用いるホログラム再生法です。本手法を用いることで従来の単色光再生では不可能であった 大容量記録、非破壊再生、広い再生マージンのすべてを満足するシステムが構築可能であることを原理実験により示しました。

研究テーマ画像2

新しいホログラム記録媒体
フォトリフラクティブ窒化物結晶

ワイドバンドギャップ窒化物結晶は、従来のフォトリフラクティブ材料では両立することができなかった高い記録感度とメモリー性を併せ持つ有望なホログラム記録媒体となりうるポテンシャルを有しています。これまでに半絶縁性GaN結晶、AlN結晶において初めてフォトリフラクティブ効果を観測し、その特性評価を行ってきました。

研究テーマ画像3

多値記録方式
ホログラフィックメモリー

偏光状態や位相を情報として用いると従来のON/OFF2値強度信号と比べて、情報の高密度記録と転送レートの高速化を同時に実現することができます。本研究室では、偏光や位相の回折理論式の導出をはじめとして、シミュレーターを用いたノイズ解析、最適な信号コーディング方法の探索など多値記録方式メモリーシステム構築のための研究を行っています。

研究テーマ画像4

光熱変形を利用した
プラズモニック光メモリー

プラズモン共鳴波長は金属シェルの形状に強く依存するため光熱変形後には吸収ピークが大きくシフトします。本研究室ではこの光熱変形の有無を情報に用いた光メモリーの研究を行っています。現在は、光熱変形の基本特性の評価を行い、大容量化に向けたセミシェル構造基板の開発などを行っています。

研究テーマ画像5

高効率STPVシステムの開発

STPVシステムは、幅広いスペクトルをもつ太陽光エネルギーをアブソーバーで吸収して一度熱に変換し、狭帯域な熱輻射スペクトルをもつ波長選択エミッターによって赤外光に変換して発電する太陽光発電システムです。本研究室では高効率なSTPVシステムの実現を目指し、プラズモン共鳴吸収を利用したアブソーバーとエミッターの開発を行っています。

研究テーマ画像6

広帯域完全吸収体の開発

当研究室では、Alセミシェル構造が高い熱耐性を有することを見出し、このAlセミシェル構造と金属-誘電体-金属の3層薄膜構造(MIM構造)を組み合わせることで、紫外-近赤外の広い波長帯域で高い吸収率を示す広帯域吸収帯となりうることを実験的に示しました。このような高効率な広帯域吸収体は、STPVシステムのアブソーバーとして利用することができます。

研究室フォトギャラリー

Photo Gallery

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藤村隆史

教員

Faculty staffs

准教授 藤村 隆史  博士(工学)

  • 専門分野:ホログラフィー・光機能性材料・ナノフォトニクス・プラズモニクス
  • 担当講義:光科学入門、電気電子数学、光工学Ⅰ、光工学Ⅱ、シミュレーションサイエンス、先端フォトニクス
Email :

プロフィール

所属学会

  • 応用物理学会
  • 日本光学会
  • 米国光学会(OSA)

経歴

  • 1999年 東京工業大学 理学部 応用物理学科 卒業
  • 2001年 東京大学 工学系研究科 物理工学専攻 修士課程 修了
  • 2003年 東京大学 工学系研究科 物理工学専攻 博士課程 中途退学
  • 2003年 東京大学 生産技術研究所 助手
  • 2007年 東京大学 生産技術研究所 助教
  • 2012年 東京工業大学 総合理工学研究科 助教
  • 2014年 宇都宮大学 オプティクス教育研究センター 准教授
  • 2015年 宇都宮大学 大学院工学研究科 准教授

研究室メンバー

Laboratory Members

社会人ドクター


鉤 正章

Masaaki Magari

Plasmon group


中村 俊輝

Toshiteru Nakamura

Holography group

M2

メンバー画像6

片平 大登

Hiroto Katahira

Holography group

メンバー画像7

熊田 凌真

Ryoma Kumada

Plasmon group

メンバー画像8

所 理登

Michito Tokoro

Holography group

M1

メンバー画像9

新井 太輔

Daisuke Arai

Plasmon group

メンバー画像11

田辺 慎太郎

Shintaro Tanabe

Holography group

メンバー画像12

平山 尭

Akira Hirayama

Plasmon group

直近の成果発表

Recent Activity

論文発表

  1. Y. Nakamura and R. Fujimura: "Wavelength diversity detection for phase-modulation holographic data storage system." Jpn. J. Appl. Phys. vol.59, no.1, p.012004, 2020.
  2. 藤村隆史, 志村努, 黒田和男: "SLD広帯域光源を用いた非破壊性ホログラフィックメモリー" レーザー研究, vol.47, pp.589-593, 2019.
  3. S. Hirayama, R. Fujimura, S. Umegaki, Y. Y. Tanaka, and T. Shimura: "Theoretical Study of a Surface Collinear Holographic Memory." Photonics vol.6, no.2, p.70, 2019.
  4. K. Matsumori and R. Fujimura: "Thermal stability and optical properties of an Al semishell nanostructure." Optical Materials Express vol.8, no.5, pp.1265-1273, 2018.
  5. K. Matsumori and R. Fujimura: "Broadband light absorption of an Al semishell-MIM nanostrucure in the UV to near-infrared regions." Opt. Lett. vol.43, no.12, pp.2981-2984, 2018.

国際会議発表

  1. R. Fujimura, "Optimization of recording parameters for large density holographic data storage," International Workshop on Holography and related technologies 2019(IWH2019), 7a-5, Penang School of Toyohashi Tech, Penang, Malaysia, 2019.(Invited Talk)
  2. R. Fujimura, M. Tokoro, and M. Saito, "Suppression and Utilization of Crosstalk-Noise in Multi-Valued Holographic Data Storage System," International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2019(ISOM2019), We-N-01, Toki Messe, Niigata, Japan, 2019.(Invited Talk)
  3. M. Tokoro and R. Fujimura, "Single Shot Detection of Phase Encoded Signal by Using Deep Learning," International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2019(ISOM2019), Tu-J-16, Toki Messe, Niigata, Japan, 2019.
  4. Y. Nakamura and R. Fujimura: "Coherent Scattering Noise Reduction Method for Phase Multi-Level Holographic Data Storage System," International Symposium on Imaging, Sensing, and Optical Memory 2019(ISOM2019), Tu-J-14, Toki Messe, Niigata, Japan, 2019.
  5. R. Fujimura, Y. Kunii, Y. Nakamura, and T. Shimura: Single shot signal detection in phase-encoded holographic data storage, Photonics West 2019, 10943-2, The Moscone Center, San Francisco, USA, 2018.(Invited Talk)
  6. R. Fujimura, Y. Kunii, M. Tokoro, and T. Shimura: Single shot detection of phase-encoded signal by using inter-pixel crosstalk, International Workshop on Holography and related technologies 2018, SaI8, 2018.(Invited Talk)
  7. T. Nemoto and R. Fujimura: Study of off-Bragg diffraction characteristic in oblique rectangular holograms, International Workshop on Photonics Polymer for Innovation, P-30, Suwa, Nagano, Japan, 2018.
  8. M. Saito and R. Fujimura: Noise suppression in intensity-modulated multivalued holographic memory, International Workshop on Photonics Polymer for Innovation, PD-6, Suwa, Nagano, Japan, 2018.
  9. X. Luo, Y. Tanaka, R. Fujimura, M. Endo, and T. Shimura: Phase modulated time series angle-multiplexed holographic memory, International Workshop on Photonics Polymer for Innovation, PD, Suwa, Nagano, Japan, 2018.

国内会議発表

  1. 片平大登, 藤村隆史, "多色光ホログラム再生法における位相信号の検出," 日本光学会年次学術講演会 Optics & Photonics Japan 2019(OPJ2019), PDP5, 大阪大学コンベンションセンター, 2019.
  2. 所理登, 藤村隆史, "シングルショット位相検出における信号表示方法の検討," 第80回応用物理学会秋季学術講演会, 19p-E319-13, 北海道大学 札幌キャンパス, 2019.
  3. 土屋悠樹, 茨田大輔, 藤村隆史, "ファイバスコープで撮影した画像を用いた円筒内壁形状の再構成," 第80回応用物理学会秋季学術講演会, 19p-E319-16, 北海道大学 札幌キャンパス, 2019.
  4. L. Xin, 田中嘉人, 藤村隆史, 遠藤政男, and 志村努, "位相変調時系列信号方式角度多重ホログラフィックメモリーにおける光学系の位置ずれの影響," 第80回応用物理学会秋季学術講演会, 19p-E319-12, 北海道大学 札幌キャンパス, 2019.
  5. 平山颯紀, 藤村隆史, 梅垣真佑, 田中嘉人, 志村努, "表面型コリニアホログラフィックメモリーにおけるノイズ解析," 第80回応用物理学会秋季学術講演会, 19p-E319-11, 北海道大学 札幌キャンパス, 2019.
  6. 所理登, 藤村隆史: 機械学習を利用した位相多値信号のシングルショット検出, 第13回情報フォトニクス研究会関東学生研究論文講演会, O2-02, 東京工業大学 すずかけ台キャンパス, 2019.
  7. 片平大登, 藤村隆史: 位相多値記録方式における信号対雑音比のパラメーター依存性, 第13回情報フォトニクス研究会関東学生研究論文講演会, P1-15, 東京工業大学 すずかけ台キャンパス, 2019.
  8. 熊田凌真 藤村隆史: 赤外領域波長選択エミッターのための酸化インジウムスズセミシェル構造の評価, 第13回情報フォトニクス研究会関東学生研究論文講演会, P2-14, 東京工業大学 すずかけ台キャンパス, 2019.
  9. 緒方良考, 藤村隆史: シングルショット位相多値信号検出法におけるコーディング方法の研究, 第13回情報フォトニクス研究会関東学生研究論文講演会, P2-13, 東京工業大学 すずかけ台キャンパス, 2019.
  10. 鈴木周, 藤村隆史: 金属セミシェル構造における熱構造変形特性の評価, 第66回応用物理学会春季学術講演会, 11p-PB1-2, 東京工業大学・大岡山キャンパス, 2019.
  11. 平山颯紀, 藤村隆史, 遠藤政男, 田中嘉人, 志村努: 表面型ホログラフィックメモリー, 第66回応用物理学会春季学術講演会, 10p-W331-10, 東京工業大学・大岡山キャンパス, 2019.
  12. L. Xin, 田中嘉人, 藤村隆史, 遠藤政男, 志村努: 位相変調時系列信号方式角度多重ホログラフィックメモリーの記録密度の見積, 第66回応用物理学会春季学術講演会, 10p-W331-6, 東京工業大学・大岡山キャンパス, 2019.
  13. 藤村隆史, 染谷和希, 福田健太: 位相多値ホログラフィックメモリーのノイズ解析, 磁気記録・情報ストレージ研究会, 2018.(Invited Talk)
  14. 金東錫, 藤村隆史, 遠藤政男, 志村努: 位相変調型時系列方式コリニアホログラフィックメモリーにおける位相検出方法, 第79回応用物理学会秋季学術講演会, 20p-431B-11, 2018.

アクセス

Access

廊下

〒321-8585
栃木県宇都宮市陽東7-1-2
宇都宮大学 陽東キャンパス 10号館

教員居室:4階 10-404  内線 7140
学生居室:4階 10-402-1 内線 6083
実験室1:2階 10-208  内線 6123
実験室2:7階 10-711


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