フォトニック結晶レーザーが産業界に革新をもたらす!

◆野田 進(ノダ ススム)
京都大学 工学研究科 教授
1982年京都大学工学部電気工学科卒業,
1984年京都大学工学研究科修士課程修了(1991年論文博士),
同年三菱電機中央研究所勤務,その後,京都大学工学部助手,助教授を経て,
2000年京都大学工学研究科教授。
2009年同大学工学研究科附属光・電子理工学センター長併任。
現在,フォトニック結晶・フォトニックナノ構造の研究に従事。
日本IBM科学賞(2000),IEEE LEOS Distinguished Lecturer Award (2005),
OSA Fraunhofer Award/Robert M. Burley Prize(2006),
文部科学大臣表彰科学技術賞(2009),IEEE Nanotechnology Pioneer賞(2009),
江崎玲於奈賞(2009),紫綬褒章(2014),応用物理学会業績賞(2015),
泰山賞レーザー進歩賞(2018),Microoptics Conference(MOC)Award(2019),他

今回のインタビューには,フォトニック結晶研究の第一人者である京都大学大学院工学研究科・教授の野田進氏にご登場をいただいた。

フォトニック結晶の起源は,おおよそ130年前に,レイリー卿が,周期的な屈折率分布をもつ構造において光に対するバンドギャップが形成されるということを示唆したことに始まる。このことはフォトニック結晶だけでなく,VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)や一次元多層膜の原点にもなっているとされる。

野田氏によって,完全3次元フォトニックバンドギャ ップ結晶,さらには,それをも凌ぐ,2.5次元バンドギ ャップ結晶とも呼ぶべきフォトニック結晶が実現されたことで,フォトニック結晶の研究は2000年代に大きく進展した。これらの3次元,2.5次元フォトニックバンドギャップ結晶は極微小域で光を自在に制御することを可能とするもので,来るべき光量子技術のプラットフォームの1つとなりうるものと期待されている。一方,同じく,野田氏により,全く別の観点,すなわち,大面積コヒーレント光制御の観点から,バンドギャップではなく2次元フォトニック結晶のバンド端に着目して開発されたフォトニック結晶レーザーはLiDARや加工など産業応用への道が拓かれようとしている。

この7月にはフォトニック結晶レーザーによる機械式LiDARと,電気的に走査を可能にするフォトニック結晶レーザーが発表された。今回,野田氏に着実に進化を遂げているフォトニック結晶レーザーの最新動向を中心に話を聞いた。インタビューを通じては,フォトニック結晶レーザーが世界市場を席捲する可能性を確信できるものとなった。

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