慶應義塾研究者情報データベース

経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 2018年04月

  -

  2020年09月

  日本学術振興会, 特別研究員DC1

• 2020年01月

  -

  2020年03月

  マックス・プランク光科学研究所, 訪問研究員

• 2020年10月

  -

  2022年08月

  理化学研究所, 光量子工学研究領域, 基礎科学特別研究員

• 2020年10月

  -

  2022年08月

  慶應義塾大学, 訪問研究員

• 2022年09月

  -

  継続中

  慶應義塾大学, 理工学部　物理学科, 助教

学歴 【 表示 ／ 非表示 】

学歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 2012年04月

  -

  2016年03月

  慶應義塾大学, 理工学部, 電子工学科

  大学, 卒業

• 2016年04月

  -

  2018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, 修士

• 2018年04月

  -

  2020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, 博士

学位 【 表示 ／ 非表示 】

学位 【 表示 ／ 非表示 】

• 博士（工学）, 慶應義塾大学, 2020年09月

  光周波数コム発生のための高Q値微小光共振器の分散設計

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

• 自然科学一般 / 半導体、光物性、原子物理

• ナノテク・材料 / ナノ材料科学

• ナノテク・材料 / 光工学、光量子科学

研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

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• ナノフォトニクス

• 二次元材料

• 光周波数コム

• 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,  ページ数： 481

  , 査読有り

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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 】

• 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

  研究論文（学術雑誌）, 共著,  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)

• Ultrafast movies of the photoinduced phonon and magnon propagation using dual frequency-comb technology

  Nishikawa D., Maezawa K., Shibata R., Fujii S., Watanabe S.

  Optics Letters 50 （ 6 ） 1929 - 1932 2025年03月

  研究論文（学術雑誌）, 共著,  ISSN  01469592

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  The interaction between surface acoustic waves (SAWs) and magnons is an interesting phenomenon that can be used to control spins in spintronic devices, and thus the visualization of the related spatiotemporal dynamics can be useful. In this study, we used dual-frequency-comb-based asynchronous optical sampling to record the spatiotemporal evolution of the surface vibration associated with an optically excited SAW and that of the spin precession associated with the magnon under the same excitation condition at effectively 160 frames/ns. Isotropic and anisotropic propagation were observed for phonons and magnons, respectively, demonstrating the capability of measuring such dynamics with high resolution.

  • 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

  研究論文（学術雑誌）, 共著

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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

  研究論文（学術雑誌）, 共著,  ISSN  09168524

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  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)

• Gyro-spintronic material science using vorticity gradient in solids

  Nozaki Y., Sukegawa H., Watanabe S., Yunoki S., Horaguchi T., Nakayama H., Yamanoi K., Wen Z., He C., Song J., Ohkubo T., Mitani S., Maezawa K., Nishikawa D., Fujii S., Matsuo M., Fujimoto J., Maekawa S.

  Science and Technology of Advanced Materials 26 （ 1 ）  2025年02月

  研究論文（学術雑誌）, 共著,  ISSN  14686996

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  We present a novel method for generating spin currents using the gyromagnetic effect, a phenomenon discovered over a century ago. This effect, crucial for understanding the origins of magnetism, enables the coupling between various macroscopic rotational motions and electron spins. While higher rotational speeds intensify the effect, conventional mechanical rotations, typically, below 10,000 RPM, produce negligible results comparable to geomagnetic fluctuations, limiting applied research. Our studies demonstrate that spin current generation comparable to that of rare metals can be achieved through atomic rotations induced by GHz-range surface acoustic waves and the rotational motion of conduction electrons in metallic thin films with nanoscale gradient modulation of electrical conductivity. These effects, termed the acoustic gyromagnetic effect and the current-vorticity gyromagnetic effect, are significant in different contexts. The acoustic gyromagnetic effect is notable in high-conductivity materials like aluminum and copper, which are more abundant than conventional spintronics materials with strong spin–orbit interactions (SOIs). Conversely, the current-vorticity gyromagnetic effect requires a large conductivity gradient to produce current vorticity efficiently. This is achieved by using composition gradient structures from highly conductive metals to poorly conductive oxides or semiconductors. Consequently, unlike traditional strong-SOI materials, we can create highly efficient spin current generators with low energy dissipation due to reduced Joule loss.

  • 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 】

• Dispersion engineering of high-Q optical microresonators for frequency comb generation (審査報告)

  藤井, 瞬

  （慶應義塾大学大学院理工学研究科）  2020年

• Dispersion engineering of high-Q optical microresonators for frequency comb generation (本文)

  藤井, 瞬

  （慶應義塾大学大学院理工学研究科）  2020年

• Dispersion engineering of high-Q optical microresonators for frequency comb generation (要旨)

  藤井, 瞬

  （慶應義塾大学大学院理工学研究科）  2020年

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

• 機械駆動による高繰り返しマイクロコムの実現

  藤井　瞬

  応用物理 94 （ 7 ） 390 - 394 2025年

  記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）, 単著, 筆頭著者, 責任著者

• 集積型光周波数コム光源とシリコンフォトニクス

  菅野 凌，藤井 瞬，木暮蒼真，ヌル・アシキン・ビンディ・ダウド，田邉孝純

  光アライアンス 34 （ 2 ） 54 - 58 2024年

  記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）, 共著

• ソリトンマイクロコムの基礎と応用

  藤井　瞬

  レーザー研究 52 （ 11 ） 572 - 576 2024年

  記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）, 単著, 筆頭著者, 責任著者

• 超並列光通信のための集積光周波数コム光源

  [5] 木暮蒼真，藤井 瞬，田邉孝純

  レーザー研究 50 （ 5 ） 248 - 253 2022年

  記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）, 共著

• 超精密機械加工技術が拓くマイクロ周波数コム応用

  藤井　瞬

  フォトニクスニュース 7 （ 2 ） 60 - 64 2021年

  記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）, 単著, 筆頭著者, 責任著者

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

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• 異種機能素子を活用した高繰り返し光周波数コム光源の深化

  2024年04月

  -

  2026年03月

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 藤井 瞬, 若手研究, 補助金,  研究代表者

• 超高速光計測で拓く原子層二次元物質の動的界面エンジニアリング

  2024年04月

  -

  2026年03月

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 藤井 瞬, 学術変革領域研究(A), 補助金,  研究代表者

• 超高Q値微小光共振器を用いた二次元材料の非線形光学効果の発現

  2022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, 藤井　瞬, 若手研究, 補助金,  研究代表者

• 微小光共振器による可視光マイクロコム発生に関する研究

  2018年04月

  -

  2021年03月

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費, 藤井 瞬, 特別研究員奨励費, 未設定

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  微小光共振器を用いた光周波数コム光源であるマイクロコムを可視光帯で実現することを目的としている．マイクロコムとは高Q値微小光共振器を用いて高効率に発生できる四光波混合から得られる，周波数軸上で等間隔な櫛状の光を指す．
  通信波長帯よりも短波長である可視光帯ではレイリー散乱の影響を受けやすいため，光の閉じ込め性能指標であるQ値が低下しやすい．また，マイクロコムの発生には高度な分散制御が必要とされることが知られており，Q値と分散制御を高度に両立する必要がある．そのための方策として超精密機械加工を用いることで，世界で初めて分散制御されたQ値10^8を超える微小光共振器の作製を実現した．その過程において，フッ化マグネシウムおよびフッ化カルシウムの切削加工条件を理論と実験の両面から調査した．ここで得られた知見をもとに機械切削加工を行うことで，今後微小光共振器の作製がより再現性高く可能になることが期待される．
  また，フッ化マグネシウム共振器のソリトンモード同期化とその長期安定化を達成した．モード同期は各縦モード間の位相が同期した状態であり，マイクロコムの応用において特に重要である．そこでレーザー周波数安定化に広く用いられるPound-Drever-Hall法を利用したフィードバック安定化機構を開発した．装置の都合上，実証は通信波長帯で行ったが原理的には可視光帯でも利用可能である．これらの研究成果は精密機械加工と高Q値微小光共振器作製の親和性の高さを初めて示すものであり，これからの研究進展が期待される．

知的財産権等 【 表示 ／ 非表示 】

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• 光共振器、及びこれを用いた光パルス発生装置

  出願日： 特願2020-002729  2020年01月 

  公開日： 特開2021-110835  2021年08月 

  発行日： 第7409642号 

  特許権, 共同

• 電磁波発生装置、及び無線送信装置

  出願日： 特願2023-002959   

  特許権

• 光共振器及び光パルス発生器

  発行日： 特願2025-7081 

  特許権

• 発信機及び発信方法

  出願日： 特願2024-57764   

  特許権

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 理研桜舞賞

  2025年03月, 理化学研究所

  受賞区分： その他

• 第40回井上研究奨励賞

  2023年12月, 井上科学振興財団

  受賞区分： 出版社・新聞社・財団等の賞

• 工作機械技術振興賞・論文賞

  葉山優花, 藤井瞬, 田邉孝純, 柿沼康弘, 2023年06月, 工作機械技術振興財団, Theoretical approach on the critical depth of cut of single crystal MgF2 and its application to a microcavity

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

• レーザー学会 第42回年次大会論文発表奨励賞

  2022年05月, レーザー学会, 高Q値微小光共振器による高繰り返しソリトンマイクロコムの発生と精密制御

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

• 藤原賞

  2021年03月, 慶應義塾大学理工学部・大学院理工学研究科藤原奨学基金

  受賞区分： 塾内表彰等

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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 】

• 物理学実験第２

  2025年度

• 物理学実験第１

  2025年度

• 物理学Ａ

  2025年度

• 理工学基礎実験

  2025年度

• 物理学セミナー第３

  2024年度

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メディア報道 【 表示 ／ 非表示 】

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• 切削で最高性能の光共振器

  日経産業新聞, 2020年06月

所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

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• 日本光学会, 

  2025年04月

  -

  継続中

• レーザー学会, 

  2019年05月

  -

  継続中

• 応用物理学会, 

  2019年05月

  -

  継続中

• 米国光学会, 

  2016年01月

  -

  継続中

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 2024年08月

  -

  継続中

  Applied Physics Letters Early Career Editorial Advisory Board, AIP Publishing

• 2024年06月

  -

  継続中

  「レーザー研究」編集委員, レーザー学会

• 2024年04月

  -

  継続中

  応用物理学会フォトニクス分科会 幹事

• 2023年04月

  -

  継続中

  「光学」編集委員, 日本光学会

• 2021年

  -

  継続中

  応用物理学会ナノカーボン若手チャプター 幹事