北海道大学
大学院情報科学研究科
光エレクトロニクス研究室
岡本 淳 准教授



どのような研究を進めているか?  
光を用いた新しい情報処理・光メモリ・光通信の研究、3次元光記録・表示・制御に関する研究。光複素振幅制御を可能とする光学ホログラムおよびデジタルホログラムに関する研究。


光エレクトロニクス×非線形光学×3D光技術を駆使することによって、従来の電子工学あるいは光情報処理を超えた新しい概念の光処理系・システムを確立すること。光の空間的なコヒーレンス性を活用し、一つの素子あるいはシステムを、超多重的かつ超並列的に動作させることで、今までにない機能を発現させると共に、高い性能(高速性・大容量性など)を発揮する次世代の情報フォトニクス。具体的な応用展開としては、Blu-rayディスクの数100倍の記憶容量と速度を有するSQAM変調型ホログラフィックメモリ、1本の光ファイバを数100本分のファイバとして用いることができるモード分割多重通信技術(MDM)、「見えないものを見るための」分散型位相干渉イメージング技術(HDI)、および、「時間を戻す魔法の鏡(位相共役鏡)」による光波制御技術などの研究を進めています。

北大、光の位相と振幅の分布を瞬時に計測できる干渉法の実証に成功 [ニュース記事]
北大、ホログラムメモリの記録・再生を簡易な装置構成で実現 [ニュース記事]

[光メモリ] 500テラバイトの光ディスクメモリに向けた3次元ホログラム記録技術
[光通信] 光ファイバ通信容量を飛躍的に拡大する空間モード光制御技術
[可視化・画像処理・3D光計測] 見えないものを見えるための技術
[非線形光学] 光による3次元配線技術と可変インターコネクション技術
[位相共役光学] 時間を戻す不思議な鏡・位相共役光がもたらす衛星間光通信の進展
[光情報処理1] 生まれ変わる能力をもったダイナミック・リコンフィギュラブルな光素子
[光情報処理2] 3次元画像の自在な生成を可能にするReal-Space Representation技術

光エレクトロニクス研究室のホームページ
[招待講演] Atsushi Okamoto, Akihisa Tomita, Kento Kawabata and Yuta Wakayama, Spatial Mode Excitation and Separation Using Spatial Phase Control, WS2-3 (Invited), CLEO-PR & OECC 2013 (2013).
[招待講演] Atsushi Okamoto, Atsushi Shibukawa, Akihisa Tomita, Masanori Takabayashi, Progressive Hologram Recording and Reconstruction using Complex Amplitude Generation and Detection Technologies, Mo-E-01 (Invited), Internatinal Symposium on Optical Memory 2013 (ISOM 2013).
[受賞] Outstanding Student Paper Award, IWH2012
[受賞] ISOM 2012, Best Student Paper Award
[プレスリリース] 「参照光不要型」ホログラフィックメモリの実証にはじめて成功
[プレスリリース] 光の位相と振幅を瞬時に計測できる分散型ホログラフィック干渉法の実証にはじめて成功
[新技術説明会(2012/2/28)] 空間直交振幅変調技術の光メモリ・位相イメージングへの応用
大学院学生が作成した研究フォーラムの情報
講義関連の情報(2011年)
最近の研究論文の紹介
Kohei Aoki, Atsushi Okamoto, Yuta Wakayama, Akihisa Tomita, and Satoshi Honma, Selective multimode excitation using volume holographic mode multiplexer, Optics Letters, Vol. 38, Issue 5, pp. 769-771 (2013) http://dx.doi.org/10.1364/OL.38.000769
Yuta Wakayama, Atsushi Okamoto, Kento Kawabata, Akihisa Tomita, and Kunihiro Sato, Mode demultiplexer using angularly multiplexed volume holograms, Optics Express, Vol. 21, Issue 10, pp. 12920-12933 (2013) http://dx.doi.org/10.1364/OE.21.012920
Masanori Takabayashi and Atsushi Okamoto, Self-referential holography and its applications to data storage and phase-to-intensity conversion, Optics Express, Vol. 21, Issue 3, pp. 3669-3681 (2013) http://dx.doi.org/10.1364/OE.21.003669
Atsushi Shibukawa, Atsushi Okamoto, Masanori Takabayashi, and Akihisa Tomita, Spatial cross modulation method using a random diffuser and phase-only spatial light modulator for constructing arbitrary complex fields, Optics Express, Vol. 22, Issue 4, pp. 3968-3982 (2014) http://dx.doi.org/10.1364/OE.22.003968
Atsushi Shibukawa, Atsushi Okamoto, Yuta Goto, Satoshi Honma, and Akihisa Tomita, Digital phase conjugate mirror by parallel arrangement of two phase-only spatial light modulators, Optics Express, Vol. 22, Issue 10, pp. 11918-11929 (2014) http://dx.doi.org/10.1364/OE.22.011918
最近の研究助成の紹介
科学研究費補助金 基盤研究(B), 光複素振幅制御技術を用いたモード拡散多重光ファイバ通信に関する研究(H25-) 本研究の目的は、近年、光ファイバ通信容量の拡大に向けて空間モード分割多重通信方式の検討が活発に進む中、必ずしも単一の空間モード毎に信号を変復調しなくても、光ファイバにおける空間位相歪の影響を回避できる『モード拡散多重伝送』の仕組みを新たに提案し、その基本動作を実証することを目的とする。本方式では、ファイバを伝送する空間モード群の複素振幅分布を電子的に撮像し、空間光変調器を用いてその位相共役波を生成(電子位相共役・プログレッシブ位相共役)することにより空間位相歪を除去することを可能とする。また、本方式では、励振する空間モード群を変更することにより信号の多重化伝送が可能であり、先行して研究が進められているモード分割多重通信において必要とされる空間モード励振・分離およびモードの変動などに対する技術的問題点を大幅に緩和できる。
最近取得した特許の紹介
特許第4533770号 光インターコネクション装置および光インターコネクション方法
特許第4815595号 多重ホログラム転写装置および多重ホログラム転写方法
特許第4060134号 マトリクススイッチ型インターコネクション装置およびそのインターコネクション方法
特許第4765067号 ホログラムメモリ装置およびこの装置に適用されるホログラムリフレッシュ方法
特許第4876222号 画像記録方法
特許第4670047号 光中継装置および光中継方法
特許第4997428号 ホログラム記録・消去装置およびホログラム記録・消去方法

国際特許関連

光エレクトロニクス研究室で研究するには大学院受験情報

以下は、更新されていない旧い内容になります。

最近の研究業績(論文・国際会議)
最近の著書・研究論文の紹介
最近の特許出願の紹介
一般教育演習「身近な光とレーザを学び体験しよう!!」
光記録・ホログラム・ホログラフィックメモリ
光位相共役・フォトリフラクティブ非線形光学
光暗号化通信・暗号化光メモリ
光通信・自由空間光通信・衛星間光通信
光スイッチ・光配線・光インターコネクション
フォトニック結晶・量子コンピューティング

外部へのリンクReaD研究者情報