慶應義塾研究者情報データベース

プロフィール 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2000年3月，慶應義塾大学理工学部電子工学科卒業．2001年9月，同大学理工学研究科総合デザイン工学専攻修士課程修了，2004年3月，同専攻博士課程修了．
  2002年11月より2004年3月まで21世紀COEプログラム「アクセス網高度化光・電子デバイス技術」COE研究員(RA)． 2004年4月に日本電信電話株式会社に入社．NTT物性科学基礎研究所量子光物性研究部・フォトニックナノ構造研究グループに所属．2009年4月より同研究所研究主任．2010年4月から慶應義塾大学理工学部電子工学科(現電気情報工学科)専任講師，2012年4月より同准教授．2018年4月から同教授．

総合紹介 【 表示 ／ 非表示 】

総合紹介 【 表示 ／ 非表示 】

• 微小光共振器を用いて光を強く閉じ込めることによって，微小な光強度で非線形光学効果を発現させます．それによって，微弱なエネルギーで動作する光スイッチ・光メモリや光トランジスタを実現させます．また，光を究極的に閉じ込めることによる新たな光物理の可能性についても探索します．

経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2002年11月

  -

  2004年03月

  21世紀COEプログラム「アクセス網高度化光・電子デバイス技術」COE研究員

• 2004年04月

  -

  2009年03月

  日本電信電話株式会社 NTT物性科学基礎研究所

• 2009年04月

  -

  2010年03月

  日本電信電話株式会社 NTT物性科学基礎研究所 研究主任

• 2010年04月

  -

  2012年03月

  慶應義塾大学 理工学部 電子工学科 専任講師

• 2012年04月

  -

  2018年03月

  慶應義塾大学 理工学部 電子工学科 准教授

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2000年03月

  慶應義塾大学, 理工学部, 電子工学科

  大学, 卒業

• 2001年09月

  慶應義塾大学, 理工学研究科, 総合デザイン工学専攻

  大学院, 修了, 修士

• 2004年03月

  慶應義塾大学, 理工学研究科, 総合デザイン工学専攻

  大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 ／ 非表示 】

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• 博士（工学）, 慶應義塾大学, 課程, 2010年03月

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

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• ナノテク・材料 / 光工学、光量子科学 （応用光学・量子光工学）

研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

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• フォトニックナノ構造

• フォトニック結晶

• 光回路

• 微小光共振器

• 超高速光技術

著書 【 表示 ／ 非表示 】

著書 【 表示 ／ 非表示 】

• On-chip frequency comb

  Tetsumoto T., Fujii S., Tanabe T., On-Chip Photonics: Principles, Technology and Applications, 2024年01月

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  An on-chip frequency comb is a light source on a chip that generates coherent multifrequency light whose frequencies are equidistant in the optical frequency domain. It even suggests the possible realization of chip-scale devices with metrological precision in terms of time and frequency. In particular, a microresonator-based frequency comb is a novel on-chip frequency comb device that exhibits intriguing features as experimental platforms on which to explore unique nonlinear phenomena and tools for practical applications. In this chapter, we first provide an overview of conventional frequency combs and on-chip frequency combs. Then, we describe the fundamentals of microresonator-based frequency combs, their key features, and applications. Finally, we summarize the chapter by discussing various challenges and future perspectives in relation to this emerging on-chip frequency comb.

  • Access to Document (DOI)

論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Broadbandwidth Edge Coupler Structure for SiN-Si Heterogeneous Integration

  Sugano R., Kokubu J., Otake R., Fujii S., Tanabe T.

  IEICE Transactions on Electronics E108C （ 11 ） 572 - 578 2025年11月

  ISSN  09168524

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  SUMMARY We study how to optimize the coupling efficiency between silicon nitride and silicon waveguides using an edge coupler with an inverse-tapered structure, specifically targeting broad bandwidth applications. Initially, we hypothesized that mode matching alone would suffice for effective coupling. However, our results indicate that maximizing the coupling efficiency requires the simultaneous optimization of mode coupling and effective refractive-index matching. Theoretical simulations predicted a maximum coupling efficiency of 0.963, while experimental measurements yielded an efficiency of 0.588. We analyzed the wavelength dependence of our coupler, and found that the edge coupler exhibited broader bandwidth properties than a standard multilayer coupler, making it more suitable for applications across a wide wavelength range. These results indicate the potential for integrating such couplers with microresonator frequency comb systems, offering the possibility of a wide range of photonic applications.

  • Access to Document (DOI)

• Record-high-Q AMTIR-1 microresonators for mid- to long-wave infrared nonlinear photonics

  Yang L., Sugano R., Takabayashi R., Kanzawa H., Kumazaki H., Zhuang Y., Wei X., Tanabe T., Fujii S.

  Optics Letters 50 （ 21 ） 6554 - 6557 2025年11月

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  AMTIR-1 chalcogenide glass has shown its potential for use in thermal imaging systems owing to its low refractive index, thermal resistance, and high transparency across the infrared wavelength regime. Here, we report a millimeter-scale high-Q whispering gallery mode microresonator made of AMTIR-1. The recorded Q-factor has reached 1.2×107 at 1550 nm, which is almost two orders of magnitude higher than previously reported values. We characterize the thermal properties, where low thermal conductivity plays an important role in thermal resonance tuning. We further show that AMTIR-1 resonators support anomalous dispersion as well as a low absorption coefficient near the 7 µm wavelength band, thus offering the possibility of providing suitable platforms for mid-infrared, long-wave infrared nonlinear optics, including microresonator frequency comb generation.

  • Access to Document (DOI)

• Soliton-comb-based photonic microwave filter operating in the 300 GHz band

  Tanikawa K., Imamura M., Yomoda A., Kogure S., Sugano R., Kawanishi S., Fujii S., Tanabe T.

  Photonics Research 13 （ 5 ） 1282 - 1289 2025年05月

  ISSN  23279125

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  We present a 300 GHz photonic filter based on a soliton microcomb, addressing the increasing demand for high-frequency, low-phase-noise signals in THz-band wireless communications. Utilizing a uni-traveling-carrier photodiode (UTC-PD), our configuration enables the generation of 300 GHz waves through beat signals from adjacent longitudinal modes of the microcomb. By combining the UTC-PD with a photonic filter approach, we demonstrate that RF photonic filters with high suppression ratios are achieved in the 300 GHz band. Additionally, by mitigating the effects of higher-order dispersion, we achieve a stopband rejection exceeding 30 dB. These results underscore the potential of our photonic filter for advanced THz applications and provide a promising pathway for low-noise, high-bandwidth wireless communication systems.

  • Access to Document (DOI)

• Scalable fabrication of erbium-doped high-Q silica microtoroid resonators via sol-gel coating

  Imamura R., Fujii S., Nagashima K., Tanabe T.

  Optics Continuum 4 （ 3 ） 512 - 521 2025年03月

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  This study explores sol-gel methods for fabricating erbium-doped silica microtoroid resonators, addressing the limitations of conventional doping techniques and enhancing device scalability. We develop a reproducible sol-gel process that yields defect-free films for photonic applications and detail common defects and troubleshooting strategies. Two fabrication methods are compared: traditional film deposition on substrates and the direct coating of prefabricated resonators. The latter enables the fabrication of larger resonator diameters (up to 450 pm) without buckling while achieving a high-g factor and a low lasing threshold of 350 pW. These erbium-doped resonators exhibit multi-mode laser oscillations at 1550 nm, revealing the sol-gel method’s potential for realizing scalable, gain-doped photonic devices.

  • Access to Document (DOI)

• Field Trial of Optical Transmission Experiment Employing a Microresonator Frequency Comb Light Source for Low-Latency, Short-Reach Optical Communication

  Tanikawa K., Fujii S., Kogure S., Tanaka S., Tasaka S., Wada K., Kawanishi S., Tanabe T.

  IEICE Transactions on Electronics E108.C （ 3 ） 146 - 152 2025年03月

  ISSN  09168524

  　概要を見る

  We present first-time demonstration of short-reach and low-latency optical communication within a real network, employing a microresonator frequency comb as a light source. The modulated signal is transmitted through a 9-km single-mode optical fiber installed in a metropolitan network. This demonstration paves the way for realizing low-latency massively parallel optical communication, which is the key to beyond-5G and 6G network. For a proof-of-concept experiment, we employ an MgF<inf>2</inf> crystalline microresonator with a 20-GHz free-spectral range that could be used for dense wavelength division multiplexing communication. We generated a stable soliton comb and modulated it with simple 10-Gbps intensity modulation and direct detection to achieve a small excess delay of 3.1 µs.

  • Access to Document (DOI)

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

• 高機能光源の利用を拡げる微小光共振器による高繰り返し光パルスシード源の開発

  田邉, 孝純

  科学研究費補助金研究成果報告書 2023年

• 構造揺らぎの深層学習への活用によるナノフォトニクス素子の高性能化

  田邉, 孝純

  科学研究費補助金研究成果報告書 2022年

• 拡張ナノ領域プロセシングが実現させる微小光源開発

  田邉, 孝純

  科学研究費補助金研究成果報告書 2019年

• パッケージングした光共振器を利用した呼気中の揮発性有機化合物センシング

  田邉, 孝純

  学事振興資金研究成果実績報告書 （慶應義塾大学）  2018年

• 微小光共振器を用いた省エネルギー光周波数コム光源開発

  田邉, 孝純

  科学研究費補助金研究成果報告書 2018年

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

• 構造揺らぎの深層学習への活用によるナノフォトニクス素子の高性能化

  2021年07月

  -

  2023年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 田邉 孝純, 挑戦的研究（萌芽）, 補助金,  研究代表者

• 高機能光源の利用を拡げる微小光共振器による高繰り返し光パルスシード源の開発

  2019年04月

  -

  2024年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 田邉　孝純, 基盤研究（Ａ）, 補助金,  研究代表者

• 拡張ナノ領域プロセシングが実現させる微小光源開発

  2018年06月

  -

  2020年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 田邉　孝純, 挑戦的研究(萌芽), 補助金,  研究代表者

• 結合共振器における非線形光学

  2016年04月

  -

  2018年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 田邉　孝純, 挑戦的萌芽研究, 補助金,  研究代表者

• 微小光共振器を用いた省エネルギー光周波数コム光源開発

  2015年04月

  -

  2019年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 田邉　孝純, 若手研究(A), 補助金,  研究代表者

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• Poster Awards

  Hiroshi Kudo, Yohei Ogawa, Takasumi Tanabe, and Atsushi Yokoo, 2012年03月, International Conference on Optical and Optoelectronic Properties of Materials and Applications (ICOOPMA), Fabrication of Whispering Gallery Mode Cavities using Crystal Growth

  受賞区分： その他

• 第24回安藤博記念学術奨励賞

  田邉 孝純, 2011年06月

  受賞区分： 出版社・新聞社・財団等の賞

• 文部科学大臣表彰 若手科学者賞

  田邉 孝純, 2011年04月

  受賞区分： その他

• The 6th Annual Scientific American 50 Award

  田邉 孝純, 2007年11月, Scientific American, Light Manipulation

  受賞区分： その他

• 第31回レーザー学会業績賞 論文賞(オリジナル部門)

  田邉 孝純，新家 昭彦，川西 悟基，納富 雅也, 2007年05月, シリコンフォトニック結晶共振器を用いた全光スイッチおよび5GHz RZ光パルス列変調

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• 電気情報工学セミナーⅡ

  2025年度

• 電気情報工学セミナーⅠ

  2025年度

• 電気情報工学輪講

  2025年度

• フォトニクス

  2025年度

• フォトニックナノ構造

  2025年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• フォトニクス

  慶應義塾

  2014年04月

  -

  2015年03月

  , 

  秋学期, 講義

• フォトニックナノ構造

  慶應義塾

  2014年04月

  -

  2015年03月

  , 

  春学期, 講義

所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

• AIP Advances, 

  2013年04月

  -

  継続中

• 電子情報通信学会超高速光エレクトロニクス研究会, 

  2013年04月

  -

  継続中

• レーザー学会 編集委員会, 

  2011年04月

  -

  継続中

• 電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス, 

  2011年04月

  -

  継続中

• 電子情報通信学会超高速光エレクトロニクス研究会, 

  2011年04月

  -

  2013年03月

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 2017年04月

  -

  継続中

  Subcommittee Chair, CLEO:2018

• 2017年04月

  -

  継続中

  Associate Editor, Scientific Reports, Nature Publishing Group

• 2013年04月

  -

  継続中

  編集委員, AIP Advances

• 2013年04月

  -

  継続中

  専門委員, 電子情報通信学会超高速光エレクトロニクス研究会

• 2013年04月

  -

  継続中

  Accosiate Editor, AIP Advances

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