助教　林 寧生

林 寧生
Neisei Hayashi
光と物質の相互作用で計測測定機能を拡張
助教 / 博士（工学）東京工業大学

専門分野

  • 非線形光学
  • レーザー工学
  • ファイバ光学

対応事項

  • 共同研究
  • 技術相談（センシング）
  • オンライン講義（システム）
  • コーチング（工学概念）
  • 計測に関するコンサルティング（応用・開発）
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メッセージ

未来の社会基盤の形成に貢献する光ファイバー中の『非線形光学現象』を利用した新規デバイスの研究をしています。
ものづくり・ことづくりを一緒に楽しみましょう。

光ファイバ中での情報処理システムに関するテーマ

インターネットは点(サーバや端末)と線(光ファイバ)で構成されています。この光ファイバ上の任意の点で情報を処理するシステムの研究に取り組んでいます(図1)。独自の通信システムにより、日本の地方地域社会がより柔軟に産業創生できる基盤を作り上げたいと考えております。現在までに、基礎研究としてマルチコアファイバ中の径方向のブリルアン散乱の特性解明[1]、高非線形ファイバ中の径方向ブリルアン散乱の特性解明[2]と準分布制御 [3]、径方向のブリルアン散乱を用いたコンピュータの主要部品であるNANDの形成[4]等を行っております。
[1] N. Hayashi, et al. Applied Phys. Exp. 11 (2018) 062502.
[2] N. Hayashi, et al. IEICE Electron. Exp. (2020)17-20200139.
[3] N. Hayashi, et al. J. J. App. Phys. 59 (2020) 088002.
[4] N. Hayashi, et al. IEEE Photon. J. 8 (2016) 1.
図1 光ファイバオペレーティングシステム概念図

光ファイバセンサーに関するテーマと応用

主観的な世界(=デフォルメされた仮想現実×リアルタイム分布センシング)の創造で新たな価値を創造します。分布センシング技術としては、現在までに光ファイバ中のブリルアン散乱を用いた外部物理量の分布測定技術を有します[4-6]。それらの研究成果をもとに実用機器の開発 (図2(a))・センシングデータをデフォルメされた仮想現実(人が感じる空間のイメージ)に反映させるプラットフォームの作成(図2(b))・野外でのセンシング測定システムの試作を行っております(図2(c))。
[4] N. Hayashi, et al., J. Lightw. Technol. 32 (2014) 3397.
[5] N. Hayashi, et al., et al. Opt. Exp. 20 (2012) 21101.
[6] N. Hayashi, et al., et al. Opt. Exp. 25 (2017) 2244.

応用：インフラ・倉庫・施設の保守点検
図2 (a)ブリルアン散乱を用いたセンサシステム, (b)作製した仮想現実への測定情報の反映（赤色部が異常部分を示す） (c) 野外測定システム

光ファイバレーザーの開発に関するテーマと応用

小型の光ファイバレーザーの開発を行います。ファイバレーザーは、通信機器のデバイスが流用できるため、技術があればコストを抑えた作製が可能です。試用の用途において、カスタムが手軽にできるように技術的に主要部分(増幅部・発振周波数調整部等)をモジュール化しています。「ちょっと試したい」、「どんなものか実感してみたい」というニーズにお応え致します。応用事例としてレーザー加工機の物理的挙動の測定[7]があります。
[7] N. Hayashi, et al Op. Exp. 29 (2021) 32169.

応用：光コヒーレントトモグラフィー・加工用レーザーの種光源
小型超短パルスレーザーの開発
レーザー溶接時に一瞬生じる穴の高速測定

It’s New

2021年 ELEX Best Paper award受賞（ELEX寄稿）
2019年 第34回 テレコムシステム技術賞 受賞, 財団法人電気通信普及財団, 受賞
2018年 平成30年度 日本光学会, 光設計賞, 受賞
2016年 平成28年度 エヌエフ基金, 研究開発奨励賞, 受賞
2016年 平成27年度 手島精一記念研究賞 博士論文賞

キーワード

  • 干渉計測
  • フェムト秒レーザー
  • 光システム化技術 光・電子計測器設計
光情報・システム分野
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