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研究概要

当チームは、光技術を駆使して、農業、高齢化、エネルギー資源問題、地球環境の変化など、人類の重要な課題の解決や基礎科学におけるブレークスルーに取り組んでいます。具体的な研究の例として、生活や産業現場で発生するさまざまなガスを計測対象とした光学的遠隔検知システム、高エネルギー宇宙線の飛来の有無や太陽活動の指標となる大気情報を得るための大気モニター用遠隔検知システム、健康状態を知る手がかりとなる呼気計測技術、トンネルの劣化を検出するための近距離ライダー、水素を利用した再生可能エネルギーシステムの開発を推進しています。基礎科学の分野では、素粒子物理学のための超低速ミュオンの生成に必要な高出力ライマンαコヒーレント光源の開発、レーザーを基礎とした宇宙デブリの除去や宇宙におけるセンシング技術の開発も推進しています。これらの研究は、光材料、光制御にかかわる基礎研究の成果として得られています。特に、赤外域の波長可変光源の開発や、その非線形波長変換を利用した量子計測のための光源開発に取り組んでいきます。

研究分野

工学、物理学、生物学／生化学、農学、医歯薬学

キーワード

素粒子制御・計測、医療・農業計測、微量ガス計測、自然エネルギー利用、宇宙利用

研究テーマ

1. リモートセンシング、微量ガス計測応用の中赤外パルスレーザー開発
2. 農業における光技術を駆使した土壌環境制御・計測システム開発
3. レーザーアブレーションによるレーザー照射技術・宇宙用レーザー開発
4. 水素エネルギー製造・貯蔵・利用に関するエネルギー供給システム開発
5. インフラ診断における人の判断の可視化技術
6. 紫外線を用いたCOVID-19の不活性化開発
7. レーザーおよび光音響の医療・農業・工業計測への応用

主要論文

1. Kurose, N., Obata, K., Koike, K., Nomura, S., Ogawa, T., Wada, S., Sugioka, K., and Aoyagi, Y.: “Formation of two-dimensional multichannel vertical optical waveguides in a nitrogen-vacancy center diamond using a femtosecond Bessel beam laser for local quantum sensing”, Appl. Phys. Lett. 126, 161102 (2025).
2. Tsai, M., Wang, K., Wada, S., Hsieh, C., Tseng, L., Horie, M., and Sassa, T., “Enhanced Photorefractive Performance by Controlling Ion-Assisted Charge Injection and Accumulation with Random Biphenyl Co-Polymerized Poly (Carbazolyl-Amine)”, Adv. Funct. Mater. 34(51), 2409659 (2024).
3. Mikami, N., Morishita, K., Murakami, T., Hosobata, T., Yamagata, Y., Ogawa, T., Mukouyama, Y., Nakanishi, S., Ager, III, J. W., Fujii, K., and Wada, S.: “Long Period Voltage Oscillations Associated with Reaction Changes between CO2 Reduction and H2 Formation in Zero-Gap-Type CO2 Electrochemical Reactor”, ACS Energy Lett. 9(9), 4225-4232 (2024).
4. Nakamura, Y., Moriyama, D., Isomura A., Sasoh, A., Tsuno, K., Ogawa, T., Wada, S., and Fukushima, T.: “Laser ablation impulse dependence on beam Spatial-Profile” Opt. Laser Technol. 169, 110160 (2024).
5. Yumoto, M., Miyata, K., Kawata, Y., and Wada, S.: “Mid-infrared self-difference frequency generation via random quasi-phase-matching in Cr:ZnSe laser”, Opt. Laser Technol. 169, 110161 (2024).　

主要メンバー