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 】

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• 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 】

• Mechanically Actuated Kerr Soliton Microcombs

  Fujii S., Wada K., Kogure S., Kumazaki H., Tanabe T.

  Laser and Photonics Reviews 18 （ 9 ）  2024年09月

  ISSN  18638880

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  Mode-locked ultrashort pulse sources with a repetition rate of up to several tens of gigahertz greatly facilitate versatile photonic applications such as frequency synthesis, metrology, radar, and optical communications. Dissipative Kerr soliton microcombs provide an attractive solution as a broadband, high-repetition-rate compact laser system in this context. However, its operation usually requires sophisticated pump laser control to initiate and stabilize the soliton microcombs, particularly in millimeter-sized ultrahigh-Q whispering-gallery resonators. Here, a mechanically actuated soliton microcomb oscillator is realized with a microwave repetition rate of 15 GHz. This enables direct initiation, subsequent long-term stabilization, and fine tuning of soliton combs without pump laser tunability that is generally required for soliton microcomb operation. The prospects for using this method with a wide range of applications are revealed that will benefit from mechanical soliton actuation such as optical clocks, spectral extension, and dual-comb spectroscopy.

  • Access to Document (DOI)

• Exceptional point proximity-driven mode-locking in coupled microresonators

  Imamura R., Fujii S., Nakashima A., Tanabe T.

  Optics Express 32 （ 13 ） 22280 - 22290 2024年06月

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  We show theoretically and numerically that mode-locking is feasible with a coupled-cavity system with gain and loss, notably, without any natural saturable absorber. We highlight that in the vicinity of the exceptional point, system Q exhibits substantial modulation even with minor refractive index changes and a minimal Kerr effect contribution. Leveraging this unique behavior, we propose an unprecedented approach wherein the lossy auxiliary cavity functions as an efficient artificial saturable absorber, thus facilitating mode-locking. This approach is not only novel, but also presents considerable advantages over conventional systems where both gain and saturable absorption are contained within a single microcavity. These benefits include reduced operational power and ease of post-adjustment, achievable through the manipulation of the coupling strength between the two microcavities.

  • Access to Document (DOI)

• Compact photonic crystal spectrometer with resolution beyond the fabrication precision

  Sugano R., Kokubu J., Jin S., Kodama T., Hofs J.J., Zhang J., Okano M., Tanabe T.

  Optics Express 32 （ 12 ） 21563 - 21576 2024年06月

  　概要を見る

  We present a compact silicon photonic crystal spectrometer with a footprint of 740 × 9 μm2 and excellent wavelength resolution (∼0.01 nm at single and <0.03 nm at multiple wavelength operation) across a telecom bandwidth of 10 nm. Although our design targets a wavelength resolution of 1.6 nm, within the current state-of-the-art fabrication precision of 2 nm, we achieve a resolution that exceeds these limits. This enhanced resolution is made possible by leveraging the random localization of light within the device.

  • Access to Document (DOI)

• Synchronization of two chaotic microresonator frequency combs

  Moreno D., Fujii S., Nakashima A., Lemcke D., Uchida A., Sanchis P., Tanabe T.

  Optics Express 32 （ 2 ） 2460 - 2472 2024年01月

  　概要を見る

  We explore the synchronization of chaotic microresonator frequency combs, emphasizing the modulation instability state, which is known for its inherent chaotic behaviors. Our study confirms that the synchronization of two such combs is feasible by injecting the output from the lead microresonator into the next microresonator’s input. We also identify the optimal parameters for this synchronization. Remarkably, even partial injection from the leader is sufficient for synchronization, paving the way for versatile future system configurations. Such systems could simultaneously utilize distinct spectral components for synchronization and transmission. This work advances our understanding of chaotic microresonator combs, showing them to be pivotal elements in next-generation optical communication systems.

  • Access to Document (DOI)

• Fabrication of silicon nitride based high-Q microring resonators prepared by the hot-wire CVD method and their applications to frequency comb generation

  Sota S., Handa K., Fujii S., Tanabe T., Uzawa Y., Furusawa K., Sekine N.

  Optical Materials Express 14 （ 5 ） 1128 - 1138 2024年

  　概要を見る

  Fabrication of silicon nitride (SiN) based high-Q microring resonators prepared by the hot-wire chemical vapor deposition (HWCVD) method is presented. By the virtue of low-stress HWCVD films, no special precautions against crack propagation were required for high confinement waveguide device fabrication. By using an additional annealing process, the intrinsic Q factor in excess of 5 × 105 was obtained in the telecommunication C band, and which allowed us to observe frequency comb generation. We also investigated into the anneal temperature dependence of the residual hydrogen concentration in the film as well as the optical properties of the microring resonators.

  • 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 】

• 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

• パッケージングした光共振器素子を利用した呼気中の揮発性有機化合物のセンシング

  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）  2017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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