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発明の名称 屈折率補正法、距離測定法及び距離測定装置
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2015-220789
概要

【要約】
【課題】空気屈折率の補正を行う光学系のスペースを抑え、且つ光学的距離の測定精度を高めることが可能な屈折率補正法を提供する。
【解決手段】互いに異なる周波数で且つ所定の周波数間隔で分布するスペクトルを二以上含む光周波数コムを測定領域中で伝搬させる工程と、二以上の前記スペクトルの搬送波を前記測定領域中で伝搬させた際の第一光学的距離を測定し、二以上の前記スペクトルの包絡線を構成する波束を前記測定領域中で伝搬させた際の第二光学的距離を測定する工程と、前記第一光学的距離と前記第二光学的距離との第一光学的距離差を得る工程と、前記第一光学的距離に基づいて算出される第一屈折率又は前記第二光学的距離に基づいて算出される第二屈折率を前記第一光学的距離差に基づいて補正する工程と、を備える。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 測定領域中を第一速度で伝搬する第一波と、前記第一波の中心波長と同一の中心波長であり、且つ前記測定領域中を前記第一速度とは異なる第二速度で移動する第二波と、を同一の光源から前記測定領域中に出射する工程と、前記第一波を前記測定領域中で伝搬させた際の第一光学的距離と、前記第二波を前記測定領域中で伝搬させた際の第二光学的距離とをそれぞれ測定する工程と、前記第一光学的距離と前記第二光学的距離との光学的距離差を得る工程と、前記第一光学的距離に基づいて算出される第一屈折率又は前記第二光学的距離に基づいて算出される第二屈折率を前記光学的距離差に基づいて補正する工程と、を備える屈折率補正法。
【請求項2】
 前記光源とは、互いに異なる周波数で且つ所定の周波数間隔で分布するスペクトルを二以上含む第一光周波数コムを発する第一光周波数コム光源であり、前記第一波とは、二以上の前記スペクトルの搬送波であり、前記第二波とは、二以上の前記スペクトルの包絡線を構成する波束であって、前記第一光学的距離と前記第二光学的距離とをそれぞれ測定する工程において、前記搬送波の位相差屈折率に基づいて前記第一光学的距離を測定し、前記波束の群屈折率に基づいて前記第二光学的距離を測定する請求項1に記載の屈折率補正法。
【請求項3】
 前記第一波の中心波長と前記第二波の中心波長との何れとも異なる中心波長の第三波を前記測定領域中で伝搬させる工程と、前記第三波を前記測定領域中で伝搬させた際の第三光学的距離を測定する工程と、前記第一光学的距離又は前記第二光学的距離と前記第三光学的距離との第二光学的距離差を得る工程と、をさらに備え、前記第一屈折率又は前記第二屈折率を補正する工程に替えて、前記第一屈折率又は前記第二屈折率を前記第一光学的距離差及び前記第二光学的距離差に基づいて補正する工程と、を備える請求項1に記載の屈折率補正法。
【請求項4】
 前記第三波とは、互いに異なる周波数で且つ所定の周波数間隔で分布するスペクトルを二以上含み、且つ前記第一波の中心波長と前記第二波の中心波長との何れとも異なる中心波長を有する第二光周波数コムの二以上の前記スペクトルの搬送波及び前記第二光周波数コムの二以上の前記スペクトルの包絡線を構成する波束のうち少なくとも一方である請求項3に記載の屈折率補正法。
【請求項5】
 請求項1又は請求項2に記載の屈折率補正法を用いた距離測定法であって、前記第一光学的距離差に基づいて前記測定領域内に存在する測定対象の形状を示す幾何学的距離を算出する工程を備える距離測定法。
【請求項6】
 請求項3又は請求項4に記載の屈折率補正法を用いた距離測定法であって、前記第一光学的距離差及び前記第二光学的距離差に基づいて前記測定領域内に存在する測定対象の形状を示す幾何学的距離を算出する工程を備える距離測定法。
【請求項7】
 測定領域中を第一速度で伝搬する第一波と、前記第一波の中心波長と同一の中心波長であり、且つ前記測定領域中を前記第一速度とは異なる第二速度で移動する第二波と、を出射する光源と、前記光源から出射した前記第一波同士を干渉させる第一干渉部と、前記光源から出射した前記第二波同士を干渉させる第二干渉部と、前記第一干渉部において干渉した前記第一波同士の第一干渉縞を取得し、取得した前記第一干渉縞の間隔に基づいて前記第一光学的距離を測定する第一光学的距離測定部と、前記第二干渉部において干渉した前記第二波同士の第二干渉縞を取得し、取得した前記第二干渉縞の間隔に基づいて前記第二光学的距離を測定する第二光学的距離測定部と、前記第一光学的距離と前記第二光学的距離との差を得る光学的距離差算出部と、前記第一光学的距離と前記第二光学的距離との差に基づいて前記測定領域内に存在する測定対象の形状を示す幾何学的距離を算出する幾何学的距離算出部と、を備える距離測定装置。

発明の名称 微細流路を用いた熱交換器の沸騰熱伝達性能シミュレーション装置、およびプログラム
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2015-150851
概要

【要約】微細流路内の沸騰熱伝達率を精度高く算出することができるシミュレーション装置を提供する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱流束q、質量速度G、クオリティx、飽和圧力Psat、使用する冷媒、冷媒の流動方向を基に物性値を算出する物性値算出モジュールと、前記物性値算出モジュールで算出された物性値および冷媒の流動方向の入力情報を取得して、液膜蒸発熱伝達αlfで伝わる熱流束qlfと、核沸騰熱伝達αnbで伝わる熱流束qnb と強制対流熱伝達αfcで伝わる熱流束qfcと、伝熱管内壁温と冷媒の温度差ΔTsatを基に入力条件qを満たすΔTsatを繰り返し計算する繰り返し計算モジュールと、前記繰り返し計算モジュールで算出された数値を、α=αlf+αnb+αfcに代入して微細流路内沸騰熱伝達率αを算出する微細流路内沸騰熱伝達率算出モジュールと、を備えることを特徴とする微細流路を用いた熱交換器の沸騰熱伝達性能シミュレーション装置。
【請求項2】
熱流束q、質量速度G、クオリティx、飽和圧力Psat、使用する冷媒、冷媒の流動方向を入力するステップと、前記入力された前記情報を基に計算に必要な冷媒の物性値を算出するステップと、各熱伝達成分αlf、αnb、αfcで伝わるそれぞれの熱流束qlf、qnb、qfc の合計値qが前記ステップで入力した条件を満たすまで、繰り返し計算により、伝熱管内壁温と冷媒の温度差ΔTsatを算出するステップと、前記ステップで得られたΔTsatを基に、微細流路内の沸騰熱伝達率αを算出するステップ
と、を備えることを特徴とする微細流路を用いた熱交換器の沸騰熱伝達性能シミュレーションプログラム。

発明の名称 固体高分子燃料電池及びケーブル供給機構
技術分野 ものづくり, 新エネルギー/省エネルギー, ナノテクノロジー
出願番号 特願2015-90104
概要

【要約】固体高分子形燃料電池をX線ラミノグラフィーにより計測する方法の提供。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 X線ラミノグラフィー法による計測を可能とする固体高分子形燃料電池であって、膜/電極膜接合体と、前記膜/電極膜接合体の第1の側に設けられた第1の流路板と、前記膜/電極膜接合体の第2の側に設けられた第2の流路板と、前記第1の流路板の第1の側に設けられ、第1の透過窓を有する第1のセパレーターと、前記第2の流路板の第2の側に設けられ、第2の透過窓を有する第2のセパレーターとを含み、前記第1及び第2の透過窓は、その一方を通って入射されたX線であって、前記膜/電極膜接合体の主面に対して所定角度以上を有するものについて、前記膜/電極膜接合体及び前記第1及び第2の流路板を介してその他方を通って出射させるように構成された固体高分子形燃料電池。
【請求項2】
 前記第1及び第2の透過窓は、これら第1及び第2の透過窓を通り、前記膜/電極膜接合体の主面に垂直な一つの軸について、前記一つの軸を対称軸とし、前記膜/電極膜接合体の主面と前記所定角度をなす母線を有する円錐により形成された傾斜面を有する請求項1に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項3】
 前記第1及び第2の流路板は、非晶質な素材を含む請求項2に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項4】
 前記素材は、放射線耐性を有する請求項3に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項5】
 前記素材は、ガラス状炭素を含む請求項3又は4に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項6】
 前記第1及び第2のセパレーターは、軽量かつ耐食性に優れた素材を含む請求項2から5のいずれかに記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項7】
 前記第1及び第2のセパレーターは、金メッキ処理アルミニウムを含む請求項6に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項8】
 前記膜/電極膜接合体と前記第1の流路板との間に設けられた第1のガスケットと、前記膜/電極膜接合体と前記第2の流路板との間に設けられた第2のガスケットとをさらに含む請求項2から7のいずれかに記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項9】
 前記膜/電極膜接合体に熱風を供給する加熱する熱風ヒーターをさらに含む請求項2から7のいずれかに記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項10】
 前記第1及び第2の透過窓を通して前記膜/電極膜接合体に赤外線を照射して加熱するハロゲンヒーターをさらに含む請求項2から9のいずれかに記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項11】
 前記第1及び第2のセパレーターは、前記一つの軸について略回転対称な外周部を有する請求項2から10のいずれかに記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項12】
 前記膜/電極膜接合体並びに前記第1及び第2の流路板は、前記略回転対称な外周部から内側にある請求項11に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項13】
 前記第1及び第2のセパレーターは、前記略回転対称な外周部にケーブルの接続部位を有する請求項11又は12に記載の固体高分子形燃料電池。
【請求項14】
 前記ケーブルは、電線及びガス配管を含む請求項13に記載の固体高分子形燃料電池。
(以下省略)

発明の名称 太陽電池
技術分野 新エネルギー/省エネルギー, ナノテクノロジー
出願番号 特願2014-175843
概要

【要約】
【課題】
 効率を改善したヘテロ接合型の太陽電池を提供する。
【解決手段】
 太陽電池は、光透過性を有する基板と、前記基板の光入射面とは反対側の面に形成される導電膜と、前記導電膜に積層される正孔ブロック層と、前記正孔ブロック層に積層される、pnヘテロ接合型の光電変換層と、前記光電変換層に積層される電極とを含み、前記光電変換層は、前記正孔ブロック層の光入射側とは反対側の面から前記光電変換層の厚さ方向に沿って伸延する複数のn型ロッドと、前記n型ロッドを被覆する被覆層と、前記複数のn型ロッド同士の間、及び、前記複数のn型ロッドと前記電極との間に形成されるp型量子ドット層とを有し、前記n型ロッドは、ZnO、In2O3、又はSnO2製であり、前記被覆層は、TiO2、Y2O3、Al2O3、ZnS、又はSiO2製であり、前記p型量子ドット層は、PbS、PbSe、又はCuInS2製である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 光透過性を有する基板と、前記基板の光入射面とは反対側の面に形成される導電膜と、前記導電膜に積層される正孔ブロック層と、前記正孔ブロック層に積層される、pnヘテロ接合型の光電変換層と、前記光電変換層に積層される電極とを含み、前記光電変換層は、前記正孔ブロック層の光入射側とは反対側の面から前記光電変換層の厚さ方向に沿って伸延する複数のn型ロッドと、前記n型ロッドを被覆する被覆層と、前記複数のn型ロッド同士の間、及び、前記複数のn型ロッドと前記電極との間に形成されるp型量子ドット層とを有し、前記n型ロッドは、ZnO、In2O3、又はSnO2製であり、前記被覆層は、TiO2、Y2O3、Al2O3、ZnS、又はSiO2製であり、前記p型量子ドット層は、PbS、PbSe、又はCuInS2製である、太陽電池。
【請求項2】
 前記被覆層の厚さは、10nm以下である、請求項1記載の太陽電池。

発明の名称 単結晶ダイヤモンドの製造方法、単結晶ダイヤモンド、単結晶ダイヤモンド基板の製造方法、単結晶ダイヤモンド基板及び半導体デバイス
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2014-175926
概要

【要約】
【課題】本発明は、熱膨張係数の異なる材料の基板を用いた場合であっても、悪影響を生じることなく、大面積且つ高品質の単結晶ダイヤモンド膜を形成できる、単結晶ダイヤモンドの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】上記課題を解決するべく、本発明は、基板20上に複数の原子状Siを分散吸着させ、前記原子状Siを発生中心としたダイヤモンド結晶核10を形成する工程と、前記基板20上に、前記ダイヤモンド結晶核10からなるダイヤモンド結晶核郡パターン11を形成する工程と、前記ダイヤモンド結晶核郡パターン11を形成したダイヤモンド結晶核10から、ダイヤモンド結晶を選択的に成長させることで、単結晶ダイヤモンド30を形成する工程と、を備えることを特徴とする。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 基板上に複数の配向した微小単結晶ダイヤモンドを成長する工程と、該微小単結晶ダイヤモンドからなるダイヤモンド結晶核群を選択的に成長及び一体化させる工程と、を備えることを特徴とする単結晶ダイヤモンドの製造方法。
【請求項2】
 基板上に複数の原子状Siを分散吸着させ、少なくとも炭素を含有するプラズマ中で前記基板にバイアス電圧を印加することで、前記基板上に、前記原子状Siを発生中心とし配向したたダイヤモンド結晶核を形成する工程と、前記基板上に、前記ダイヤモンド結晶核からなるダイヤモンド結晶核郡パターンを形成する工程と、前記パターンを形成したダイヤモンド結晶核郡から、ダイヤモンド結晶を選択的に成長及び一体化させることで、単結晶ダイヤモンドを形成する工程と、を備えることを特徴とする単結晶ダイヤモンドの製造方法。
【請求項3】
 前記ダイヤモンド結晶の選択的な成長は、横方向エピタキシャル成長によって行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の単結晶ダイヤモンドの製造方法。
【請求項4】
 前記ダイヤモンド結晶核郡パターンの形成は、前記基板上に複数の前記ダイヤモンド結晶核を形成した後、該ダイヤモンド結晶核の一部を除去することによって行うことを特徴とする請求項2又は3に記載の単結晶ダイヤモンドの製造方法。
【請求項5】
 前記基板として、SOI基板を用いることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の単結晶ダイヤモンドの製造方法。
【請求項6】
 請求項1~5のいずれか1項に記載の単結晶ダイヤモンドの製造方法によって得られた単結晶ダイヤモンド。
【請求項7】
 請求項6に記載の単結晶ダイヤモンドを同一基板上に複数配置し、それぞれ選択的に成長及び一体化させることを特徴とする単結晶ダイヤモンド基板の製造方法。
【請求項8】
 前記基板として、SOI基板を用いることを特徴とする請求項7に記載の単結晶ダイヤモンド基板の製造方法。
【請求項9】
 請求項7又は8に記載の単結晶ダイヤモンド基板の製造方法によって得られた単結晶ダイヤモンド基板。
【請求項10】
 請求項6に記載の単結晶ダイヤモンド又は請求項9に記載の単結晶ダイヤモンド基板を用いた半導体デバイス。
【請求項11】
 ダイヤモンド単結晶を縦型のハイパワーデバイス活性領域として用い、基板上には信号制御及び前記パワーデバイスのドライブ回路を集積することを特徴とする半導体デバイス。

発明の名称 光学測定装置及び光学測定方法
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2014-159837
概要

【課題】 サブトラクション超解像法で機械的要素を低減または排除して、信頼性の高い超解像イメージングを実現する。
【解決手段】 光源からの光を2つに分割し、一方のビームをそのままガウスビームとして用いて第1の変調周波数で変調し、他方のビームを第2の変調周波数で変調するとともにドーナツビームにモード変換し、第1の変調周波数で変調されたガウスビームと、第2の変調周変調で変調されたドーナツビームを重畳して試料を照射し、試料からの蛍光のうち、ガウスビームの照射による第1の蛍光成分とドーナツビームの照射による第2の蛍光成分を、前記第1の変調周波数と前記第2の変調周波数のそれぞれで同時に復調し、第1の蛍光成分と第2の蛍光成分の差分を算出することで迅速かつ信頼性の高い超高解像の光学測定を実現する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 光源と、
 前記光源から出射される光を第1ビームと第2ビームに分割するビームスプリッタと、前記第1ビームを第1の変調周波数で変調する第1の光変調器と、前記第2ビームを第2の変調周波数で変調する第2の光変調器と、前記第2ビームを、焦点面でドーナツ型の強度分布を有するドーナツモードのビームに変換するモード変換素子と、前記第1の変調周波数で変調された前記第1ビームと、前記第2の変調周変調で変調され、かつ前記ドーナツモードに変換された前記第2ビームを重畳して試料に導く光学素子と、前記試料からの蛍光を前記第1の変調周波数で復調する第1のロックイン増幅器と、前記試料からの蛍光を前記第2の変調周波数で復調する第2のロックイン増幅器と、前記第1のロックイン増幅器で復調された蛍光成分と、前記第2のロックイン増幅器で復調された蛍光成分の差分を測定結果として算出する演算装置と、を有することを特徴とする光学測定装置。
【請求項2】
 前記第1及び第2の光変調器は電気光学変調器であり、前記モード変換器は、前記第2の光変調器の後段に配置されることを特徴とする請求項1に記載の光学測定装置。
【請求項3】
 前記第1及び第2の光変調器は光チョッパーであり、前記モード変換器は、前記第2の光変調器の前段に挿入されることを特徴とする請求項1に記載の光学測定装置。
【請求項4】
 前記試料からの蛍光を検出する蛍光検出器、をさらに有し、前記蛍光検出器で検出された蛍光が、前記第1のロックイン増幅器と前記第2のロックイン増幅器に入力されることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の光学測定装置。
【請求項5】
 前記試料を1次元的、2次元的、または3次元的に駆動する駆動メカニズム、をさらに有し、前記演算装置は、前記第1の蛍光成分と前記第2の蛍光成分の差分を前記重畳されたビームのスポット位置ごとに算出することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の光学測定装置。
【請求項6】
 光源からの光を第1ビームと第2ビームに分割し、前記第1ビームを第1の変調周波数で変調し、前記第2ビームを第2の変調周波数で変調するとともに、焦点面でドーナツ型の強度分布を有するドーナツモードのビームに変換し、前記第1の変調周波数で変調された前記第1ビームと、前記第2の変調周変調で変調され、かつ前記ドーナツモードに変換された前記第2ビームを重畳して試料を照射し、前記試料からの蛍光のうち、前記第1ビームにより励起され放出された第1の蛍光成分を前記第1の変調周波数で復調し、前記試料からの蛍光のうち、前記ドーナツモードのビームに変換された前記第2ビームにより励起され放出された第2の蛍光成分を前記第2の変調周波数で復調し、前記第1の蛍光成分と前記第2の蛍光成分の差分を算出する、工程を有することを特徴とする光学測定方法。
【請求項7】
 前記第1の変調周波数による変調と、前記第2の変調周波数による変調を電気光学変調器によって行い、前記第2ビームを前記第2の変調周波数で変調した後に、前記ドーナツモードのビームに変換する、ことを特徴とする請求項6に記載の光学測定方法。
【請求項8】
 前記第1の変調周波数による変調と、前記第2の変調周波数による変調を光チョッパーによって行い、前記第2ビームを前記ドーナツモードのビームに変換した後に、前記第2の変調周波数で変調する、ことを特徴とする請求項6に記載の光学測定方法。
【請求項9】
 前記試料からの蛍光を検出し、前記検出された蛍光を、第1のロックイン増幅器と第2のロックイン増幅器に入力し、前記第1のロックイン増幅器で前記第1の蛍光成分を復調し、前記第2のロックイン増幅器で前記第2の蛍光成分を復調する、ことを特徴とする請求6~8のいずれか1項に記載の光学測定方法。
(以下省略)

発明の名称 波長変換装置、及び波長変換方法
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2014-85572
概要

【要約】発振スペクトルが狭窄化されていないレーザー光でも効率的に波長変換する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 基本波光を波長変換素子によって波長変換する波長変換装置であって、前記基本波光として発振スペクトルが非狭窄化されたレーザー光を連続的に発振するレ
ーザー発振部と、前記レーザー発振部で発振された前記基本波光のビーム径を拡大する拡大光学系部と、前記拡大光学系部で前記ビーム径が拡大された拡大基本波光を透過させて該拡大基本波光の波長を分散させる回折格子が設けられる波長分散部と、前記波長分散部から所定の大きさの光学的距離を介して設けられ、前記波長が分散された拡大基本波光を集光レンズで集光して前記波長変換素子に導く波長・角度分散部と、を備えることを特徴とする波長変換装置。 
【請求項2】
 前記レーザー発振部は、ファイバーレーザーによって前記レーザー光が連続発振されることを特徴とする請求項1に記載の波長変換装置。
【請求項3】
 前記波長・角度分散部は、前記光学的距離が下記の条件式を満たすように設定されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の波長変換装置。
  L/f=1.26×δcosβ
  L:回折格子と集光レンズとの距離
  f:集光レンズの焦点距離
  δ:回折格子の溝の間隔
  β:回折格子による回折角
【請求項4】
 前記波長分散部は、一又は複数の透過型回折格子から構成され、前記透過型回折格子によって前記拡大基本波光を回折させて、該拡大基本波光の前記波長を分散させることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の波長変換装置。
【請求項5】
 前記波長分散部には、前記透過型回折格子によって回折された前記拡大基本波光を反射させる一又は複数の反射ミラーが更に設けられ、前記反射ミラーによって反射後の前記拡大基本波光を前記透過型回折格子に戻し、再度回折させることを特徴とする請求項4に記載の波長変換装置。
【請求項6】
 前記拡大光学系部は、入力段側に設けられる第1レンズと出力段側に設けられる第2レンズが所定の距離を介して対向するように構成され、前記第1レンズと前記第2レンズとの距離を変更することによって、前記基本波光の前記ビーム径を調整することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の波長変換装置。
【請求項7】
 基本波光を波長変換素子によって波長変換する波長変換方法であって、発振スペクトルが非狭窄化されたレーザー光を前記基本波光として連続的に発振するレ
ーザー光発振工程と、前記基本波光のビーム径を拡大するビーム径拡大工程と、前記ビーム径が拡大された拡大基本波光を回折格子に透過させて該拡大基本波光の波長を分散させる波長分散工程と、前記波長が分散された拡大基本波光を前記回折格子から所定の大きさの光学的距離を介して設けられた集光レンズによって前記波長変換素子に導く波長・角度分散工程と、を含むことを特徴とする波長変換方法。

発明の名称 レーザー装置
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2016-518246
概要

【要約】
複雑な構成を用いることなく、レーザー光と媒質の相互作用における線形及び非線形の光学特性を操作できるとともに、高出力且つ高ビーム品質の長波長域、及び、短波長域のレーザー光を長期間照射できる、(線形及び非線形)光学過程の操作方法及びレーザー装置を提供する。
 一又は複数の周波数の入射レーザー光を用いた線形及び非線形の光学過程において、発生レーザー光を含む該光学過程に関与する全てのレーザー光の異なる周波数間の相対位相を所望の値に操作することで、目的とする光学過程を実現することを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
 一つ又は複数の光源から発生した、一つ又は複数の周波数からなる入射レーザー光を、非線形光学媒質を透過させて出射させるレーザー装置であって、前記非線形光学媒質は、該光学媒質の内部に透明な分散媒質を1つ以上有し、該分散媒質は、発生レーザー光を含む該光学過程に関与する複数のレーザー光の異なる周波数間の相対位相関係が所望の値を近似的に満たすように求められる実効的厚みを備えて前記入射レーザー光の伝搬方向に沿った位置に配置されることを特徴とするレーザー装置。
(以下省略)

発明の名称 キャピラリーナノファイバー、検出システム及び検出方法
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2013-262060
概要

【要約】
【課題】 キャピラリーを用いた極微量物質の検出技術において、より一層微量のサンプルで極微量物質を検出する。
【解決手段】 本発明のキャピラリーナノファイバー1は、ナノキャピラリー2と、第1ナノ光ファイバー4とを備える。ナノキャピラリー2は、内部に光透過性液体を流通させる貫通孔2aが形成された光透過性を有する第1管部11を含み、第1管部11の外径が、第1管部11を伝搬する光の波長以下のサイズである。また、第1ナノ光ファイバー4は、外径が第1管部11を伝搬する光の波長以下のサイズである第1光導波路を有し、第1光導波路の一部が第1管部11の一方の端部側のナノキャピラリー2内の所定位置に接続され、第1光導波路の一部を介してナノキャピラリー2を伝搬する光の一部を取り込む。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 内部に光透過性液体を流通させる貫通孔が形成された光透過性を有する第1管部を含み、該第1管部の外径が、該第1管部の貫通孔に該光透過性液体が流通した状態で該第1管部を伝搬する光の波長以下のサイズであるナノキャピラリーと、外径が前記第1管部を伝搬する前記光の波長以下のサイズである第1光導波路を有し、該第1光導波路の一部が前記第1管部の一方の端部側の前記ナノキャピラリー内の所定位置に接続され、該第1光導波路の一部を介して前記ナノキャピラリーを伝搬する前記光の一部を取り込む第1ナノ光ファイバーと、を備えるキャピラリーナノファイバー。
【請求項2】
 前記第1管部の貫通孔に該光透過性液体が流通した状態で前記第1管部を伝搬する光に対して所定の共振条件で共振作用を与える共振器を、さらに備える請求項1に記載のキャピラリーナノファイバー。
【請求項3】
 外径が前記第1管部を伝搬する前記光の波長以下のサイズである第2光導波路を有し、該第2光導波路の一部が前記第1管部の他方の端部側の前記ナノキャピラリー内の所定位
置に接続され、該第2光導波路の一部を介して前記ナノキャピラリーに前記光を入射する第2ナノ光ファイバーを、さらに備える請求項2に記載のキャピラリーナノファイバー。
【請求項4】
 前記共振器が、前記第1管部の表面に形成された所定周期の凹凸パターンにより構成される請求項2又は3に記載のキャピラリーナノファイバー。
【請求項5】
 前記共振器が、前記第1管部の表面に所定周期で交互に形成された第1の屈折率を有する第1領域と、該第1の屈折率とは異なる第2の屈折率を有する第2領域とにより構成さ
れる請求項2又は3に記載のキャピラリーナノファイバー。
【請求項6】
 光透過性を有する凹凸構造体で構成された前記共振器が表面に形成された光学的機能部材を、さらに備え、前記光学的機能部材が、前記ナノキャピラリーに対して、前記第1管部に前記光が伝搬した際に生成される近接場と前記凹凸構造体の一部とが重なるような位置に配置されている請求項2又は3に記載のキャピラリーナノファイバー。
【請求項7】
 前記第1管部の他方の端部側の前記第1管部内の所定位置に設けられ、前記第1管部の貫通孔に前記光透過性液体が流通した状態で前記第1管部を伝搬する光のうち、前記第1管部の他方の端部側に向かって伝搬する光成分の一部を反対方向に反射させる反射器を、さらに備え、前記第1管部を伝搬する光が、前記光透過性液体に含まれる、ラベリングされた所定の
極微量物質から発生した蛍光である請求項1に記載のキャピラリーナノファイバー。
【請求項8】
 前記ナノキャピラリーは、さらに、前記第1管部の前記光透過性液体の流出側に配置され、前記第1管部に形成された貫通孔の直径より大きな直径を有する貫通孔が内部に形成された光透過性を有する第2管部と、前記第1管部の前記光透過性液体の流入側に配置され、前記第1管部に形成された貫通孔の直径より大きな直径を有する貫通孔が内部に形成された光透過性を有する第3管部と、前記第1管部の前記光透過性液体の流出側端部と前記第2管部との間を接続し、前記第1管部の貫通孔と前記第2管部の貫通孔とを連通させる貫通孔が内部に形成され、且つ、外径が前記第1管部の前記光透過性液体の流出側端部から前記第2管部に向かって連続的に大きくなる第4管部と、前記第1管部の前記光透過性液体の流入側端部と前記第3管部との間を接続し、前記第1管部の貫通孔と前記第3管部の貫通孔とを連通させる貫通孔が内部に形成され、且つ、外径が前記第1管部の前記光透過性液体の流入側端部から前記第3管部に向かって連続的に大きくなる第5管部と、を有し、前記第1ナノ光ファイバーの前記第1光導波路の一部が、前記第4管部又は前記第5管部に接続されている請求項1~7のいずれか一項に記載のキャピラリーナノファイバ―。
(以下省略)

発明の名称 光学測定装置及び光学測定方法
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2015-523971
概要

【課題】 効果的にノイズを除去して強度が微小な信号を感度よく検出する。
【解決手段】 光学測定装置は、光源と、前記光源からの光をプローブ光と参照光に分割する第1光学素子と、前記プローブ光を試料に導く第1パスと、時間軸上で前記参照光と前記プローブ光間に相対的な遅延を与えるように光路長が調整された前記参照光の第2パスと、前記試料を照射した前記プローブ光と、前記光路長が調整された前記参照光をひとつの共通の検出素子で検出して検出信号を出力する検出器と、前記検出信号のうち、前記プローブ光に由来する信号と前記参照光に由来する信号にそれぞれ逆の符号を適用して平衡化を行い、前記プローブ光に由来する信号と前記参照光に由来する信号の差分を前記試料の測定結果として出力する平衡器と、を有する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 光源と、
 前記光源からの光をプローブ光と参照光に分割する第1光学素子と、前記プローブ光を試料に導く第1パスと、時間軸上で前記参照光と前記プローブ光の間に相対的な遅延を与えるように光路長が調整された前記参照光の第2パスと、前記試料を照射した前記プローブ光と、前記光路長が調整された前記参照光をひとつの共通の検出素子で検出して検出信号を出力する検出器と、前記検出信号のうち、前記プローブ光に由来する信号と前記参照光に由来する信号にそれぞれ逆の符号を適用して平衡化を行い、前記プローブ光に由来する信号と前記参照光に由来する信号の差分を前記試料の測定結果として出力する平衡器と、を有することを特徴とする光学測定装置。
【請求項2】
 前記平衡器は、
 前記検出信号に、前記光源からの光に同期する±1の振幅の方形波を乗算する乗算器、を有し、前記乗算結果により前記差分を得ることを特徴とする請求項1に記載の光学測定装置。
【請求項3】
 前記平衡器は、前記方形波にバイアスを印加するバイアス源、をさらに有し、前記バイアスにより前記プローブ光と前記参照光の検出強度比を調整することを特徴とする請求項2に記載の光学測定装置。
【請求項4】
 前記平衡器は、 前記光源からの光の角周波数に同期する正弦波信号の位相を調整する位相シフタと、前記検出信号に、前記位相が調整された前記正弦波信号を乗算する乗算器と、を有し、前記乗算結果により前記差分を得ることを特徴とする請求項1に記載の光学測定装置。
【請求項5】
 前記平衡器は、前記乗算器の出力の直流成分を前記位相シフタにフィードバックさせるフィードバック系を有し、前記フィードバックを用いて、前記プローブ光と前記参照光の検出強度比を平衡させることを特徴とする請求項4に記載の光学測定装置。
【請求項6】
 前記検出器と前記平衡器の間に挿入される共振器をさらに有し、前記検出信号のうち特定の帯域の周波数成分が前記平衡器に入力されることを特徴とする請求項4に記載の光学測定装置。
【請求項7】
 前記プローブ光に同期して刺激を生成する刺激源、をさらに有し、前記試料は前記プローブ光に同期して前記刺激を受け、前記平衡器は前記刺激に誘起された前記試料の状態変化を前記測定結果として出力することを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の光学測定装置。
【請求項8】
 参照信号を生成する参照信号源と、
 前記参照信号の周波数で前記平衡器の出力をロックイン検出するロックイン検出部と、をさらに有し、前記刺激の強度は、前記参照信号の周波数で変調されることを特徴とする請求項7に記載の光学測定装置。
【請求項9】
 前記試料と前記検出器の間に配置される分光器、をさらに有し、前記光源は白色光源であり、前記第1光学素子は、前記光源からの光を白色プローブ光と白色参照光に分割し、前記第2光学素子は、前記白色プローブ光と前記白色参照光を重ね合わせて前記試料に導き、前記試料を透過した前記白色プローブ光と前記白色参照光は、前記分光器で複数の波長成分に分光され、前記検出器は、前記分光された波長の各々に対応して配置され、対応する波長成分の前記プローブ光と前記参照光を共通して検出することを特徴とする請求項1に記載の光学測
定装置。
(以下省略)

発明の名称 クロム含有金属材料及びクロム含有金属材料の製造方法
技術分野 ものづくり, 環境/有機化学/無機化学, ナノテクノロジー
出願番号 特願2013-91618
概要

【要約】
【課題】皮膜密着性に優れた水素透過防止機能膜を有するクロム含有金属材料を提供すること。
【解決手段】ステンレス鋼又はクロムモリブデン鋼の金属材料と、前記金属材料の表面の少なくとも一部を被覆するクロム酸窒化物膜と、前記クロム酸窒化物の表面の少なくとも一部を被覆するセラミック膜と、を有し、前記クロム酸窒化物膜の膜厚は、0.01μm~1μmの範囲内にあり、前記セラミック膜の膜厚は、0.1μm~10μmの範囲内にある、クロム含有金属材料。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 ステンレス鋼又はクロムモリブデン鋼の金属材料と、前記金属材料の表面の少なくとも一部を被覆するクロム酸窒化物膜と、前記クロム酸窒化物の表面の少なくとも一部を被覆するセラミック膜と、を有し、前記クロム酸窒化物膜の膜厚は、0.01μm~1μmの範囲内にあり、前記セラミック膜の膜厚は、0.1μm~10μmの範囲内にある、クロム含有金属材料。
【請求項2】
 前記クロム酸窒化物膜中の酸素含有量は、10mol%以下である、請求項1に記載のクロム含有金属材料。
【請求項3】
 前記セラミック膜は、クロム窒化物、ボロン窒化物、アルミニウム酸化物、チタン窒化物及びケイ素炭化物の群から選択されるセラミックを含む、請求項1又は2に記載のクロム含有金属材料。
【請求項4】
 前記クロム酸窒化物膜及び前記セラミック膜は、各々、結晶質であり、かつ、結晶粒径が200nm以下である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のクロム含有金属材料。
【請求項5】
 前記金属材料はステンレス鋼であり、前記ステンレス鋼は、SUS316Lである、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のクロム含有金属材料。
【請求項6】
 ステンレス鋼又はクロムモリブデン鋼の金属材料の表面の少なくとも一部にクロム酸窒化物膜を成膜する、第1の成膜工程と、前記クロム酸窒化物膜の少なくとも一部にセラミック膜を成膜する、第2の成膜工程と、を含み、前記クロム酸窒化物膜の膜厚は、0.01μm~1μmの範囲内にあり、前記セラミック膜の膜厚は、0.1μm~10μmの範囲内にある、クロム含有金属材料の製造方法。
【請求項7】
 前記第1の成膜工程及び前記第2の成膜工程の少なくとも一方は、物理的蒸着法により実施される、請求項6に記載のクロム含有金属材料の製造方法。
【請求項8】
 前記物理的蒸着法は、イオンプレーティング法である、請求項7に記載のクロム含有金属材料の製造方法。
【請求項9】
 前記クロム酸窒化物膜中の酸素含有量は、10mol%以下である、請求項6乃至8のいずれか一項に記載のクロム含有金属材料の製造方法。
【請求項10】
 前記セラミック膜は、クロム窒化物、ボロン窒化物、アルミニウム酸化物、チタン窒化物及びケイ素炭化物の群から選択されるセラミックを含む、請求項6乃至9のいずれか一項に記載のクロム含有金属材料の製造方法。
【請求項11】
 前記クロム酸窒化物膜及び前記セラミック膜は、各々、結晶質であり、かつ、結晶粒径が200nm以下である、請求項6乃至10のいずれか一項に記載のクロム含有金属材料の製造方法。
【請求項12】
 前記金属材料はステンレス鋼であり、前記ステンレス鋼は、SUS316Lである、請求項6乃至11のいずれか一項に記載のクロム含有金属材料の製造方法

発明の名称 太陽電池およびその製造方法
技術分野 ものづくり, 新エネルギー/省エネルギー, ナノテクノロジー
出願番号 特願2012-183287
概要

【要約】
【課題】 量子効率の向上とキャリアの長寿命化を実現する太陽電池を提供する。
【解決手段】 太陽電池は、第1の導電型の半導体層と、第2の導電型の半導体層と、前記第1及び第2の導電型の半導体層の間に配置される半導体領域とを含み、前記半導体領域は、前記第1の導電型の半導体層に隣接する第1半導体層と、前記第1半導体上に形成される量子ドット層を含み、前記量子ドット層は、第1障壁層と、前記第1障壁層上に形成され面内密度が3.0×1011cm-2~5×1011cm-2、高さが1.5~2.0nmである量子ドットとを含む。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 第1の導電型の半導体層と、第2の導電型の半導体層と、前記第1及び第2の導電型の半導体層の間に配置される半導体領域と、を含み、前記半導体領域は、 前記第1の導電型の半導体層に隣接する第1半導体層と、前記第1半導体層上に形成される量子ドット層を含み、前記量子ドット層は、第1障壁層と、前記第1障壁層上に形成され面内密度が3.0×1011cm-2~5×1011cm-2、高さが1.5~2.0nmである量子ドットとを含むことを特徴とする太陽電池。
【請求項2】
 前記量子ドット層は、Type-Iバンド構造を有することを特徴とする請求項1に記載の太陽電池。
【請求項3】
 前記量子ドット層は、Type-IIバンド構造を有し、前記量子ドット上に形成されて前記第1障壁層とともに前記量子ドットを挟み込む第2障壁層、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の太陽電池。
【請求項4】
 波長1000nm以上の光に対する前記量子ドットからの発光の減衰時間が3~6nsであることを特徴とする請求項2に記載の太陽電池。
【請求項5】
 波長1000nm以上の光に対する前記量子ドットからの発光の減衰時間が3~10nsであることを特徴とする請求項3に記載の太陽電池。
【請求項6】
 前記障壁層はGaAsSbであり、前記量子ドットはInAsであることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の太陽電池。
【請求項7】
 前記半導体領域において、前記量子ドット層は、前記第2の導電型の半導体層から100~200nm離れた位置に配置されることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の太陽電池。
【請求項8】
 第1の導電型の半導体層上に、第1半導体層を介してアンチモン(Sb)を8~50%含む第1障壁層を形成し、前記第1障壁層上に、基板温度470~480℃で、量子ドットを面内密度3.0×1011cm-2~5×1011cm-2、平均高さ1.5~2.0nmに成長し、前記量子ドットの上方に、第2半導体層を介して第2の導電型の半導体層を形成することを特徴とする太陽電池の製造方法。
【請求項9】
 前記量子ドット上に第2障壁層を形成する工程、をさらに含み、前記第2障壁層上に前記第2半導体層を形成することを特徴とする請求項8に記載の太陽電池の製造方法。
【請求項10】
 前記第1障壁層の形成は、前記第1半導体層としてのGaAs層上に、GaAsSb層を形成し、 前記量子ドットの形成は、前記GaAsSb層上にInAs量子ドットを形成することを特徴とする請求項8又は9に記載の太陽電池の製造方法。

発明の名称 細胞識別装置及び細胞識別方法、並びに、細胞識別方法のプログラム及びそのプログラムを記録した記録媒体
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー, 医工連携/ライフサイエンス
出願番号 特願2013-87534
概要

【要約】
【課題】
正常細胞の光路長変化量に基づいて算出した閾値を用いて、細胞に光を照射したときに計測される光路長変化量に基づいて細胞を識別することができる細胞識別装置又は細胞識別方法を提供すること。
【解決手段】
細胞に光を照射したときに計測される光路長変化量を用いて、前記細胞を識別する細胞識別装置であって、前記細胞を透過したときの前記光の強度に基づいて、前記光路長変化量を計測する計測手段と、正常細胞の光路長変化量に基づいて算出した閾値を用いて、前記細胞を識別する解析手段とを有する、ことを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
 細胞に光を照射したときに計測される光路長変化量を用いて、前記細胞を識別する細胞識別装置であって、前記細胞を透過したときの前記光の強度に基づいて、前記光路長変化量を計測する計測手段と、正常細胞の光路長変化量に基づいて算出した閾値を用いて、前記細胞を識別する解析手段とを有することを特徴とする細胞識別装置。
【請求項2】
 前記解析手段は、前記正常細胞の複数の位置に対応する複数の光路長変化量を抽出し、抽出した前記複数の光路長変化量の平均値を算出し、算出した前記平均値を前記閾値とする、ことを特徴とする、請求項1に記載の細胞識別装置。
【請求項3】
 前記解析手段は、前記正常細胞の複数の位置に対応する複数の光路長変化量を抽出し、抽出した前記複数の光路長変化量について複数の平均値を算出し、算出した前記複数の平
均値においてエラーレートに基づいて前記閾値を設定することを特徴とする、請求項1に記載の細胞識別装置。
【請求項4】
 前記解析手段は、前記閾値以下の前記光路長変化量の前記細胞を正常な細胞とし、該閾値を越える該光路長変化量の該細胞を異常な細胞とする、ことを特徴とする、請求項1乃
至請求項3のいずれか一項に記載の細胞識別装置。
【請求項5】
 前記解析手段は、前記癌細胞の転移性癌細胞の複数の位置に対応する複数の光路長変化量に基づいて算出される第2の閾値を用いて、前記閾値を越え且つ前記第2の閾値以下の光路長変化量の癌細胞を転移性癌細胞とし、該第2の閾値を越える光路長変化量の癌細胞を非転移性癌細胞とする、ことを特徴とする、請求項4に記載の細胞識別装置。
【請求項6】
 前記解析手段は、前記正常細胞の複数の光路長変化量のうちの値が大きい方から所定の数の光路長変化量を抽出する、ことを特徴とする、請求項1乃至請求項5のいずれか一項
に記載の細胞識別装置。
【請求項7】
 前記計測手段は、前記細胞を透過しない場合の前記光の強度と同一となるように、ピエゾ素子に電圧を印加して該細胞に照射する該光の光路長を変更し、印加した前記電圧に基
づいて前記光路長変化量を計測する、ことを特徴とする、請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の細胞識別装置。
【請求項8】
 計測した前記光路長変化量に基づいて、前記細胞の外形及び屈折率差若しくは位相差に対応する画像を生成する画像生成部と、生成した前記画像を表示する出力部とを更に有す
る、ことを特徴とする、請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の細胞識別装置。
【請求項9】
 複数の細胞に光を夫々照射して、複数の光路長変化量を計測する計測ステップと、正常細胞の光路長変化量に基づいて算出した閾値を用いて、前記複数の細胞を夫々識別する識別ステップとを含むことを特徴とする細胞識別方法。
【請求項10】
 前記識別ステップは、前記正常細胞の複数の位置に対応する複数の光路長変化量を抽出し、抽出した前記複数の光路長変化量の平均値を算出し、算出した前記平均値を前記閾値とすることを特徴とする、請求項9に記載の細胞識別方法。
【請求項11】
 前記識別ステップは、前記正常細胞の複数の位置に対応する複数の光路長変化量を抽出し、抽出した前記複数の光路長変化量について複数の平均値を算出し、算出した前記複数
の平均値においてエラーレートに基づいて前記閾値を設定することを特徴とする、請求項9に記載の細胞識別方法。
【請求項12】
 前記計測ステップは、前記細胞に照射する前記光の光路長を変更する変更ステップと、前記細胞を透過しない場合の前記光の強度と同一となるように、該細胞に照射する該光の
光路長を変更するフィードバック制御ステップとを含む、ことを特徴とする、請求項9乃至請求項11のいずれか一項に記載の細胞識別方法。
【請求項13】
 請求項9乃至請求項12のいずれか一項に記載の細胞識別方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項14】
 請求項13に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

発明の名称 量子ドットの形成方法および太陽電池
技術分野 ものづくり, 新エネルギー/省エネルギー, ナノテクノロジー
出願番号 特願2013-34949
概要

【要約】
量子ドット間のコアレッセンスを抑制しつつ、高密度な量子ドット配列を実現する量子ドットの形成方法と、これを利用した太陽電池を提供する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 GaAsバッファ層上にInAs層を成長する際に、前記InAs層の成長が3次元成長に移行する前の濡れ層の段階で、アンチモン(Sb)を供給圧力2.0×10-7~3.6×10-7 Torrで導入してInAsSb濡れ層を成長し、前記InAsSb濡れ層が0.5ML~1.5ML成長したところで前記Sbの導入を停止して引き続きInAs層を成長してInAs量子ドットを形成する、ことを特徴とする量子ドットの形成方法。
【請求項2】
 前記InAsSb濡れ層および前記InAs量子ドットの成長温度は、460℃~470℃であることを特徴とする請求項1に記載の量子ドットの形成方法。
【請求項3】
 前記成長温度が460℃のときに、前記Sbの供給圧力が3.6×10-7 Torrで前記InAsSb濡れ層を1.0~1.5ML成長して、前記InAs量子ドットを、8.0×1011cm-2~1.0×1012cm-2の面内密度で形成することを特徴とする請求項1または2に記載の量子ドットの形成方法。
【請求項4】
 前記成長温度が470℃のときに、前記Sbの供給圧力が2.2×10-7~3.5×10-7 Torrの範囲で、前記InAsSb濡れ層を0.8ML~1.5ML成長して、前記InAs量子ドットを6.0×1011cm-2~7.6×1011cm-2の面内密度で形成することを特徴とする請求項1または2に記載の量子ドットの形成方法。
【請求項5】
 前記InAsSb濡れ層の成長において、Asの供給圧力は7.3×10-6 Torrであることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の量子ドットの形成方法。
【請求項6】
 透明電極と、
 第1導電型の半導体層と、
 第2導電型の半導体層と、前記第1導電型の半導体層と前記第2導電型の半導体層の間に位置する光吸収層と、前記透明電極と反対側の面に位置する電極と、を含み、前記光吸収層は、GaAsバッファ層と、前記GaAsバッファ層上に形成されたInAsSb濡れ層及び前記InAsSb濡れ層上に成長したInAs量子ドットを含む量子ドット層と、前記量子ドット層を覆うGaAs中間層と、を含み、前記量子ドット層と前記GaAs中間層は、交互に1層以上積層されていることを特徴とする太陽電池。
【請求項7】
 前記InAs量子ドットの面内密度は4.0×1011cm-2~1.0×1012cm-2であることを特徴とする請求項6に記載の太陽電池。
【請求項8】
 前記InAsSb濡れ層の成長量は0.5~1.5MLであることを特徴とする請求項6または7に記載の太陽電池。
【請求項9】
 前記InAs量子ドットの高さは1.6~3.0nmであることを特徴とする請求項8~8のいずれか1項に記載の太陽電池。

発明の名称 ナノファイバーフォトニック結晶
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2012-153479
概要

【要約】 より容易に製造可能であり、かつ、設計自由度も向上させることができるナノファイバーフォトニック結晶を提供する

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 表面に光透過性を有する凹凸構造体が形成された光学的機能部材と、伝搬光の波長以下の径を有する光導波路部を有し、前記凹凸構造体上に配置され、かつ、前記光導波路部に光が伝搬した際に生成される近接場と前記凹凸構造体の一部とが重なるような位置に配置されたナノ光ファイバーとを備えるナノファイバーフォトニック結晶。
【請求項2】
 前記凹凸構造体が、所定周期のグレーティングであり、前記グレーティングを構成する凸部の延在方向が、前記光導波路部の延在方向と直交する請求項1に記載のナノファイバーフォトニック結晶。
【請求項3】
 前記凹凸構造体が、ポリマーで形成されている請求項1又は2に記載のナノファイバーフォトニック結晶。
【請求項4】
 前記ナノ光ファイバーが、コア及びクラッドを含む光ファイバー部と、前記光導波路部及び前記光ファイバー部間を接続し、径が前記光導波路部から前記光ファイバー部に向かって連続的に大きくなる接続部とを有する請求項1~3のいずれか一項に記載のナノファイバーフォトニック結晶。
【請求項5】
 前記ナノ光ファイバーが、前記光導波路部の表面にポリマーで形成されたコーティング層を有する請求項1~4のいずれか一項に記載のナノファイバーフォトニック結晶。

発明の名称 ナノファイバーフォトニック結晶の製造方法、及び、ナノファイバーフォトニック結晶の製造装置
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2012-153478
概要

【要約】 より高精度にかつより簡易に屈折率が所定パターンで変化するナノ構造体をナノ光ファイバーの表面に形成する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 レーザー光源からレーザー光を射出することと、前記レーザー光を分光素子で回折して、+1次の回折光及び-1次の回折光を抽出することと、前記抽出された+1次の回折光及び-1次の回折光を、それぞれ第1光学系及び第2光学系を介してナノ光ファイバーの所定領域に導いて集光し、該所定領域に光の干渉縞を生成することと、前記ナノ光ファイバーの所定領域に集光された光を、前記ナノ光ファイバーのレンズ効果によりさらに集光して、前記ナノ光ファイバーに凹部を形成することとを含むナノファイバーフォトニック結晶の製造方法。
【請求項2】
 前記凹部が、ナノ光ファイバーの光照射側とは反対側の面に形成される請求項1に記載のナノファイバーフォトニック結晶の製造方法。
【請求項3】
 前記ナノ光ファイバーの延在方向に沿って、前記ナノ光ファイバーの所定領域に光の干渉縞を生成して、複数の前記凹部を形成する請求項1又は2に記載のナノファイバーフォトニック結晶の製造方法。
【請求項4】
 前記レーザー光が、パルスレーザー光である 請求項1~3のいずれかい一項に記載のナノファイバーフォトニック結晶の製造方法。
【請求項5】
 前記レーザー光源が、フェムト秒パルスレーザーである請求項1~4のいずれか一項に記載のナノファイバーフォトニック結晶の製造方法。
【請求項6】
 前記分光素子が、位相マスクである 請求項1~5のいずれか一項に記載のナノファイバーフォトニック結晶の製造方法。
【請求項7】
 前記第1光学系及び前記第2光学系がともに、反射ミラーで構成される請求項1~6のいずれか一項に記載のナノファイバーフォトニック結晶の製造方法。
【請求項8】
 前記ナノ光ファイバーの所定領域の径が、該所定領域を伝搬する光の波長以下の値である請求項1~7のいずれか一項に記載のナノファイバーフォトニック結晶の製造方法。
【請求項9】
 レーザー光源と、前記レーザー光源から射出されたレーザー光をナノ光ファイバーの所定領域に集光する集光レンズと、前記ナノ光ファイバーの所定領域及び前記集光レンズ間に設けられ、前記集光レンズを介して入射されたレーザー光を回折して、+1次の回折光及び-1次の回折光を抽出する分光素子と、 前記ナノ光ファイバーの所定領域及び前記分光素子間に設けられ、前記分光素子で抽出された+1次の回折光を前記ナノ光ファイバーの所定領域に導く第1光学系と、 前記ナノ光ファイバーの所定領域及び前記分光素子間に設けられ、前記分光素子で抽出された-1次の回折光を前記ナノ光ファイバーの所定領域に導く第2光学系とを備えるナノファイバーフォトニック結晶の製造装置。
【請求項10】
 さらに、前記ナノ光ファイバーの所定領域及び前記位相マスク間の領域において、前記ナノ光ファイバーの所定領域の真上に設けられ、かつ、前記位相マスクで前記レーザー光を回折した際に生成される0次の回折光が前記ナノ光ファイバーの所定領域の照射されることを防止するような位置に設けられた遮蔽板を備える請求項9に記載のナノファイバーフォトニック結晶の製造装置。

発明の名称 波長変換装置、及び波長変換方法
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2014-85572
概要

【要約】

【課題】
発振スペクトルが狭窄化されていないレーザー光でも効率的に波長変換する。

【解決手段】
基本波光を波長変換素子50によって波長変換する波長変換装置1であって、基本波光L1として発振スペクトルが非狭窄化されたレーザー光を連続的に発振するレーザー発振部10と、レーザー発振部で発振された基本波光のビーム径を拡大する拡大光学系部20と、拡大光学系部でビーム径が拡大された拡大基本波光L2を透過させて当該拡大基本波光の波長を分散させる回折格子32が設けられる波長分散部30と、波長分散部から所定の大きさの光学的距離を介して設けられ、波長が分散された拡大基本波光L3を集光レンズ42で集光して波長変換素子に導く波長・角度分散部40と、を備えることを特徴とする。

【特許請求の範囲】

【請求項1】
基本波光を波長変換素子によって波長変換する波長変換装置であって、
前記基本波光として発振スペクトルが非狭窄化されたレーザー光を連続的に発振するレーザー発振部と、
前記レーザー発振部で発振された前記基本波光のビーム径を拡大する拡大光学系部と、
前記拡大光学系部で前記ビーム径が拡大された拡大基本波光を透過させて該拡大基本波光の波長を分散させる回折格子が設けられる波長分散部と、
前記波長分散部から所定の大きさの光学的距離を介して設けられ、前記波長が分散された拡大基本波光を集光レンズで集光して前記波長変換素子に導く波長・角度分散部と、を備えることを特徴とする波長変換装置。

【請求項2】
前記レーザー発振部は、ファイバーレーザーによって前記レーザー光が連続発振されることを特徴とする請求項1に記載の波長変換装置。

【請求項3】
前記波長・角度分散部は、前記光学的距離が下記の条件式を満たすように設定されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の波長変換装置。
L/f=1.26×δcosβ
L:回折格子と集光レンズとの距離
f:集光レンズの焦点距離
δ:回折格子の溝の間隔
β:回折格子による回折角

【請求項4】
前記波長分散部は、一又は複数の透過型回折格子から構成され、前記透過型回折格子によって前記拡大基本波光を回折させて、該拡大基本波光の前記波長を分散させることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の波長変換装置。

【請求項5】
前記波長分散部には、前記透過型回折格子によって回折された前記拡大基本波光を反射させる一又は複数の反射ミラーが更に設けられ、前記反射ミラーによって反射後の前記拡大基本波光を前記透過型回折格子に戻し、再度回折させることを特徴とする請求項4に記載の波長変換装置。

【請求項6】
前記拡大光学系部は、入力段側に設けられる第1レンズと出力段側に設けられる第2レンズが所定の距離を介して対向するように構成され、前記第1レンズと前記第2レンズとの距離を変更することによって、前記基本波光の前記ビーム径を調整することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の波長変換装置。

【請求項7】
基本波光を波長変換素子によって波長変換する波長変換方法であって、
発振スペクトルが非狭窄化されたレーザー光を前記基本波光として連続的に発振するレーザー光発振工程と、
前記基本波光のビーム径を拡大するビーム径拡大工程と、
前記ビーム径が拡大された拡大基本波光を回折格子に透過させて該拡大基本波光の波長を分散させる波長分散工程と、
前記波長が分散された拡大基本波光を前記回折格子から所定の大きさの光学的距離を介して設けられた集光レンズによって前記波長変換素子に導く波長・角度分散工程と、を含むことを特徴とする波長変換方法。

発明の名称 スペクトル位相補償方法及びスペクトル位相補償装置
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2009-12229
概要

【要約】

【課題】
繰り返し周波数の高い超短光パルスの生成のためのスペクトル位相の補償を安価で単純な装置で行う。

【解決手段】
それぞれくさび形の断面形状を有し、互いに斜面21A1,21B1を対向させて配され、少なくとも一方の光学素子が斜面に沿って移動することにより、互いに平行な入射面21A2と出射面21B2との距離が可変自在とされ、隣り合うスペクトルの位相差を2πの整数倍とする厚さに調整される厚さtが調整自在な平行平板部21を形成する正分散媒質からなる1対の光学素子21A,21Bを有するスペクトル位相補償装置20により、 広帯域光Lwのスペクトルの位相補償を行う。

【特許請求の範囲】

【請求項1】
隣り合うスペクトルの位相差を2πの整数倍とする厚さの正分散媒質からなる平行平板を透過させることにより、広帯域光から繰り返し周波数の高い超短光パルスの生成のためのスペクトル位相の補償を行うことを特徴とするスペクトル位相補償方法。

【請求項2】
隣り合うスペクトルの位相差を2πの整数倍とする厚さの正分散媒質からなり、広帯域光が入射される平行平板を備え、
上記平行平板を透過させることにより、広帯域光から繰り返し周波数の高い超短光パルスの生成のためのスペクトル位相の補償を行うことを特徴とするスペクトル位相補償装置。

【請求項3】
それぞれくさび形の断面形状を有し、互いに斜面を対向させて配され、少なくとも一方の光学素子が斜面に沿って移動することにより、互いに平行な入射面と出射面との距離が可変自在とされた正分散媒質からなる1対の光学素子により、隣り合うスペクトルの位相差を2πの整数倍とする厚さに調整された平行平板部を形成し、
上記平行平板部を透過させることにより、広帯域光から繰り返し周波数の高い超短光パルスの生成のためのスペクトル位相の補償を行うことを特徴とするスペクトル位相補償方法。

【請求項4】
上記平行平板部の厚さを、入射される広帯域光に存在する2次分散を打ち消して、隣り合うスペクトルの位相差を2πの整数倍とする厚さに調整することを特徴とする請求項3記載のスペクトル位相補償方法。

【請求項5】
それぞれくさび形の断面形状を有し、互いに斜面を対向させて配され、少なくとも一方の光学素子が斜面に沿って移動することにより、互いに平行な入射面と出射面との距離が可変自在とされ、隣り合うスペクトルの位相差を2πの整数倍とする厚さに調整される厚さが調整自在な平行平板部を形成する正分散媒質からなる1対の光学素子を有し、
上記平行平板部を透過させることにより、広帯域光から繰り返し周波数の高い超短光パルスの生成のためのスペクトル位相の補償を行うことを特徴とするスペクトル位相補償装置。

【請求項6】
上記平行平板部は、入射される広帯域光に存在する2次分散を打ち消して、隣り合うスペクトルの位相差を2πの整数倍とする厚さに調整されることを特徴とする請求項5記載のスペクトル位相補償装置。

【請求項7】
それぞれくさび形の断面形状を有し、互いに斜面を対向させて配され、少なくとも一方の光学素子が斜面に沿って移動することにより、互いに平行な入射面と出射面との距離が可変自在とされた正分散媒質からなる1対の光学素子により形成される厚さが調整自在な平行平板部に広帯域光を入射し、
上記平行平板部を透過した光を検出し、その検出出力に基づいて上記1対の光学素子の少なくとも一方の光学素子が斜面に沿って移動させる駆動部を動作させ、上記平行平板部の厚さを隣り合うスペクトルの位相差を2πの整数倍とする厚さに制御し、
上記平行平板部を透過させることにより、上記広帯域光から繰り返し周波数の高い超短光パルスの生成のためのスペクトル位相の補償を行うことを特徴とするスペクトル位相補償方法。

(以下、詳細は特許公報をご参照ください)

発明の名称 離散スペクトルのスペクトル位相計測装置、及び、離散スペクトルのスペクトル位相計測方法
技術分野 ものづくり, ナノテクノロジー
出願番号 特願2008-76556
概要

【要約】

【課題】
スペクトルの広帯域化以前に周波数を指定し、単純な光共振器を参照するだけで、その絶対周波数を制御した所望の広帯域離散スペクトルを発生する。

【解決手段】
レーザー光源11から出射された二波長の励起レーザー光が入射される光共振器12を通過した励起レーザー光の光強度を検出し、その検出出力に基づいて、上記レーザー光源から出射される二波長の励起レーザー光の周波数を制御する制御部13により、上記二波長の励起レーザー光の周波数を光共振器12の共振周波数に周波数ロックし、上記二波長の励起レーザー光の差周波数を上記光共振器12のフリースペクトルレンジ(FSR:Free Spectal Range)の整数倍で、且つ、上記二波長の励起レーザー光の差周波数の整数倍とする制御を行い、広帯域離散スペクトル生成用セル14により、上記二波長の励起レーザー光の上記非線形媒質14Aにおける差周波数に対応する周波数のコヒーレンスな屈折率変化を誘起して、広帯域離散スペクトルを発生する。

【特許請求の範囲】

【請求項1】
二波長の励起レーザー光を出射するレーザー光源と、
上記レーザー光源から出射された二波長の励起レーザー光が入射される光共振器と、
上記光共振器を通過した二波長の励起レーザー光の光強度を検出し、その検出出力に基づいて、上記レーザー光源から出射される二波長の励起レーザー光の周波数を制御する制御部と、
上記制御部により周波数が制御された上記二波長の励起レーザー光が上記レーザー光源から入射される非線形媒質を含む広帯域離散スペクトル生成用セルとを備え、
上記制御部により、上記レーザー光源から出射される二波長の励起レーザー光の周波数を上記光共振器の共振周波数に周波数ロックし、上記二波長の励起レーザー光の差周波数を上記光共振器のフリースペクトルレンジ(FSR:Free Spectal Range)の整数倍で、且つ、上記二波長の励起レーザー光の差周波数の整数倍とし、
上記広帯域離散スペクトル生成用セルにより、上記二波長の励起レーザー光の上記非線形媒質における差周波数に対応する周波数のコヒーレンスな屈折率変化を誘起して、広帯域離散スペクトルを発生することを特徴とする広帯域離散スペクトル発生装置。

【請求項2】
上記広帯域離散スペクトル生成用セルは、非線形媒質としてラマン媒質を含むことを特徴とする請求項1記載の広帯域離散スペクトル発生装置。

【請求項3】
二波長の励起レーザー光が入射される非線形媒質を含む広帯域離散スペクトル生成用セルにより、上記二波長の励起レーザー光の上記非線形媒質における差周波数に対応する周波数のコヒーレンスな屈折率変化を誘起して、広帯域離散スペクトルを発生する広帯域離散スペクトル発生装置の周波数制御方法であって、
上記二波長の励起レーザー光を出射するレーザー光源から出射された二波長の励起レーザー光を光共振器に入射させ、
上記光共振器を通過した二波長の励起レーザー光の光強度を検出し、その検出出力に基づいて、上記レーザー光源から出射される二波長の励起レーザー光の周波数を制御し、
上記レーザー光源から出射される二波長の励起レーザー光の周波数を上記光共振器の共振周波数に周波数ロックし、上記二波長の励起レーザー光の差周波数を上記光共振器の自由スペクトル間隔(FSR:Free Spectal Range)の整数倍で、且つ、上記二波長の励起レーザー光の差周波数の整数倍とすることを特徴とする広帯域離散スペクトル発生装置の周波数制御方法。