月刊OPTRONICS

総論−実現に近づいた2光子多層メモリ−

静岡大学　川田 善正

高度情報化社会の発展とともに，記録すべき情報量は指数関数的に増加している。このような記録需要の爆発的な増大は，インターネットの発展による世界規模での情報交換，電子商取引，多チャンネルディジタル放送，人ゲノム情報解読，医療・生体情報の電子化，などの急速な進展に伴うものである。今後さらに情報量が増加し，大容量・高密度記録媒体の開発が不可欠になるものと予想できる。このような期待に応えるデータ記録方式として，光メモリへの期待が高まっている。光メモリは，情報通信技術，ナノ・材料および光科学を高度に融合した技術であり，日本が世界をリードしている分野である。研究開発，デバイス開発，製品展開，規格制定，などにおいて優位性を有し，今後も日本を中心とした技術開発が進行するものと考える。・・・(続きは本誌で)

高密度ビット記録型光記録の軌跡

Centre for Micro-Photonics，Swinburne University of Technology　Min Gu，Xiangping Li

情報を記録する技術は，情報分野において重要な要素であり，光記録方式はこの分野において革命的な進展をもたらしている。記録容量に対する需要は急速に増大しており，それらの要求に応えることは，光記録分野の挑戦的な課題である。コンパクトディスク（CD），デジタルビデオディスク（DVD），ブルーレイディスク（BD）などのビット記録型の光記録方式は，高い記録密度をもち，コンパクトでポータブルなシステムを実現している。それぞれの技術は，データの記録容量を増大させてきたが，それらは回折による制限を受けており，記録容量には限界がある。ビット記録型光メモリの原理は，フォトンを用いて局所的に媒体の物理的あるいは化学的な性質を変化させて，データを蛍光または反射率の変化として記録することである。光ディスクを走査することによって，図1に示すように前もって記録されたデータが再生ビーム強度の“オン”または“オフ”として読み出される。・・・(続きは本誌で)

高機能超短パルスファイバレーザーの開発

大阪大学　西澤 典彦，伊東 一良

デンタルメモリー ―本人認証のための歯への情報記録

宇都宮大学　早崎 芳夫，徳島大学　市川 哲雄

手のひらサイズ超短パルス固体レーザ

富士フイルム（株）　笠松 直史，山添 昇吾，加藤 雅紀，足立 貴志

時間領域におけるレーザ光源の極限性能の追及，特にパルス時間幅の短縮は，1990年代に入って急速に進展した。Ti:Sapphire結晶をベースとした固体レーザのパルス幅は，それまでの色素レーザの限界を打ち破り，2000年頃には数フェムト秒（10-15sec）を実現するに至り，現在は，その延長上のモノサイクルパルス（1パルス中に電場が一周期しかない状態）やアト秒領域（10-18sec）の実現に向けた研究が精力的になされている。一方で，これらレーザ科学の進展と歩調を合わせ，パルス幅がフェムト秒領域にあるいわゆる「超短パルス光」を用いた様々な応用研究が，電子産業・医療・バイオ分野を中心に活発に行われている。超短パルス光の特徴は大きく2つに集約される。一つは，パルス幅の長い光や連続波に比べ，同じ平均出力（繰り返し）では，より高いピークパワーを実現することができ，さまざまな非線形光学効果を誘起することが可能であること。もう一つは，パルス幅そのものが非常に短いため，物質に対し熱変性の少ない精緻な加工（非熱加工）が可能であることである。・・・(続きは本誌で)

ロール型記録媒体を用いた多層光メモリ

静岡大学　川田 善正

光メモリは，情報通信技術，ナノ・材料および光科学を高度に融合した技術であり，日本が世界をリードしている分野である。研究開発，デバイス開発，製品展開，規格制定，などにおいて優位性を有し，今後も日本を中心とした技術開発が進行するものと考える。しかし一方で，現在の光メモリの記録・再生方式では，記録密度には原理的な限界が存在し，次世代光メモリで必要とされる記録密度を1桁以上向上させることは困難である。テラバイトを超える情報を記録する大容量光を実現するには，これまでの光ディスクの延長ではなく，全く新しい記録材料，新しい記録・再生原理の開発が必須である。ビットサイズが小さくなれば，熱拡散，物質移動を伴うこれまでの相変化，光磁気記録などの光加熱（ヒートモード）記録方式は使用できない。また，微小なビットに高速にアドレスする方法，大容量データを高速に書き込み・転送する方法などの課題を解決する必要がある。・・・(続きは本誌で)

ここまで進んだ二光子吸収化合物

山口大学　川俣 純，鈴木 康孝

2光子多層メモリの進展

（独）理化学研究所　田中 拓男

USA Today　第23回　ネットワークの競争と中立性

Optomarketing USA　中島 和宏

米FCC (Federal Communications Commission) 会長のJulius Genachowski氏によると，FCCではネットワークの中立性を確保するためのルール強化に着手したという。通信事業者らによる，ネットワーク管理と言う枠を超えたコンテンツ等の制限やトラフィックの制御などを抑制するためだ。現在は，委員会に向けた提案の作成中であり，その後，委員会として正式な提案文書を一般に公開する予定である。通信事業者らに対して，インターネット接続回線と利用やコンテンツの取扱いなどに関してユーザーを守る視点で，以下の四原則が知られている。・・・(続きは本誌で)

発明・特許のこぼれ話　第23回　ガリレオ・ガリレイの世界

SMK(株)　鴫原 正義

今年はガリレオ・ガリレイ（1564〜1642）が初めて天体観測をした年から400年目に当り，それに因んだ世界天文年でもありました。ガリレオは，オランダで発明されたという噂の望遠鏡に興味を持ち，その倍率を大幅に改善させ，1609年の春に天体観測を始めたのです。運命とは非情なもので，結果的にはそれが上手く行き過ぎたために宗教裁判に持ち込まれたともいえるでしょう。・・・という訳で今回はガリレオの世界を見てみましょう。ガリレオは1564年にイタリアのトスカーナ大公国領ピサ郊外で生まれています。父ヴィンチェンツォ・ガリレイ（1520〜1591）はフィレンツェ生まれの著名なリュート奏者で，特異な実験をしたり独自の調律法を主張したりするなど，頑固な人だったそうで，ガリレオの意思の強さは親譲りだったようです。ガリレオは1581年にピサ大学に入学して医学を学びますが，物理学の方に興味を持ち1586年には最初の論文「小天秤」を書いています。その後，1589年にピサ大学の講師になり，1592年にはヴェネチア共和国のパドヴァ大学の教授に抜擢されますが，この期間に様々な研究や発見･発明の成果を上げているのです。・・・(続きは本誌で)

原点に戻って学ぶレーザー原論　第3回　レーザー入門

（独）科学技術振興機構　黒澤 宏

レーザーが発明されて50年が過ぎようとしている。レーザーは特殊な光を生み出す装置のことを指しているが，元々は光の増幅のことである。英語で書くとLight Amplification by the Stimulated Emission of Radiationであり，その頭文字を取ってLASER（レーザー）と呼んでいる。長らく使っていると，単なる増幅よりむしろ，装置のことを指すようになってきた。前回までは，無限に続く正弦波で表すことができるレーザー光線を頭に描いて，その光波として最大・最強の性質である「重ね合わせ」原理に基づいて，干渉や回折などの現象，さらには物質が存在することによって反射・屈折が生じることを勉強してきた。今回から，レーザーそのものについて，原点に戻ってレーザーの科学について詳しく，なおかつわかりやすく勉強することにする。読んで，理解して，興味を持つことで全体像をしっかりと作って欲しい。もっと詳しく理解したいときに専門書を読む。目先の個別の項目を読んでいるときも，全体像の中のどの位置にある箇所を読んでいるのかを理解することで，前後関係あるいはその他の項目との関連付けをしながら個々の項目が理解できる。今回はレーザー入門として，世界最初に発振に成功したルビーレーザーとヘリウムネオンレーザーを例にとって，レーザー動作の基本概念について勉強する。・・・(続きは本誌で)

光学技術者のための電磁場解析入門　第11回　汎用3次元電磁場解析ソフトウェアPoynting for Opticsによる電磁場解析の実際

サイバネットシステム（株）　関口 哲司，富士通（株）　並木 武文

近年，情報通信，情報記録などのエレクトロニクス分野でのブレークスルー実現に向けて，フォトニック結晶や近接場光などの光ナノテクノロジ技術が注目を集めており，世界中で活発に研究が行われている。これら光ナノテクノロジ技術を応用したデバイスの開発・設計を行うには，波動光学についての高度な知識と，その特性を予測するために膨大な計算をこなす必要がある。このような現状を踏まえると，CAE（Computer Aided Engineering）を導入することは，設計・試作に掛かるコストや時間の軽減・短縮を図る上で極めて有効であると言える。また，光ナノテクノロジの分野では，たとえ実験によって何らかの結果が得られたとしても，微小領域での光の挙動を目で追うことは極めて困難であり，その結果がどのような原因によって得られたものなのかを予測することも難しい。この部分でも，波動としての光の挙動を時間領域で計算し，コンピュータ上で動画として可視化できるFDTD（Finite-difference time-domain method）シミュレータの利用は極めて有用である。ここでは，様々な機能を実装することで光ナノテク分野の研究・開発を強力にサポートする，FDTD法1）による汎用3次元電磁波解析ソフトウェア「Poynting for Optics」2, 3）について，その機能や有用性，応用事例などを紹介する。・・・(続きは本誌で)

光技術者のための基礎数学　第11回　定積分

職業能力開発総合大学校　河合 滋

関数y = f (x)が2点a，bを含む或る区間で連続な時，区間 [a, b] をn個の微小区間に分割する。この微小区間の幅をDx [ = (b - a) /n] として，次式を定義する。

光技術の研究開発・特許動向?／技術別に見る最新情報　第143回　太陽電池モジュール（シャープ）

嶋本国際特許事務所　嶋本 久寿弥太

太陽電池セルを数十枚集めて一つの単位とした「太陽電池モジュール」は，主要企業のシャープ株式会社，京セラ株式会社，三洋電池株式会社などが大半を占めている。太陽電池モジュールの国際特許分類は，H01L31/04，H01L31/08で，1997年（平成9年）から2008年（平成20年）にかけてのシャープ株式会社の特許出願公開で見ると，1997年34件，1998年25件，1999年31件，2000年30件，2001年31件，2002年48件，2003年53件，2004年63件，2005年93件，2006年84件，2007年85件，2008年62件となっていて，合計639件となっている。シャープ株式会社の太陽電池モジュールの研究開発組織を見ると，2007年9月17日から2008年12月31日までの特許出願公開に登場する発明者は80名に達し，そのうち単独での発明者は，22名となっている。・・・(続きは本誌で)

パンデミックに備えよ!!サーモグラフィの市場動向

新型インフルエンザのパンデミック（世界的大流行）に備えて，赤外線サーモグラフィの設置が進んでいる。新型インフルエンザについては9月13日現在，全世界で30万人近い感染者と3,400人以上の死亡例が報告されており，日本国内でも20人近い死者が出ている。これを受け，空港などの公共施設や大企業の受付など不特定多数の人が出入りする場所では，発熱している人を特定するスクリーニングがサーモグラフィによって行なわれており，非接触で短時間の検査が可能なサーモグラフィの世界的需要がいま注目を集めている。・・・(続きは本誌で)

Optronics World2009 Autumn 新たな展示会を加えて開催!!

9月30日〜10月2日，パシフィコ横浜でOPTRONICS WRLD 2009 Autumnが開催された。今年はこれまでの3つの展示会（VISION Japan2009，ポジショニングEXPO2009，光源&レーザー展2009）に，環境技術分野，省エネルギー技術・新エネルギー技術分野に特化した展示会「グリーン・フォトニクス展2009」が新たに加わったことで，さらに時代をキャッチアップした内容となり，3日間の来場登録者数は4,705名を数えた。本レポートでは，今回出展されていた製品・技術のうち，特に編集部が注目した物について紹介する。また，これらの他にも多数の興味深い展示があったが，誌面の都合上，全てを掲載できなかったことをお断りしておく。なお，会場の模様は弊社ホームページ（http://www.optronics.co.jp/）にて公開しているので，併せてご覧頂きたい。・・・(続きは本誌で)

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HEADLINE NEWS

DATA ROOM

▼液晶テレビ輸入数量，9ヶ月連続のプラス
▼太陽電池モジュールの生産実績，4ヶ月連続のプラス
▼民生用電子機器国内出荷金額，対前年同月比111.2%の2,202億円
▼総務省，FTTHの契約数を発表

CALENDAR

EVENTS

▼2009年度 第３回光材料・応用技術研究会“新領域技術-日本の中心で新領域を語る-”
▼Optics&Photonics Japan2009　光のシンフォニー-光科学と光技術の融合-
▼第44回光波センシング技術研究会講演会
▼光設計研究グループ第43回研究会「微細光学素子技術」
▼ナノフォトニクス・フォーラム「先端光技術が拓く新しいものづくり」

PRODUCTS INFORMATION

急速に普及が進んでいるブルーレイディスクですが，今後はインターネット上でもハイビジョンクラスの動画像が行き交うことが予想されていますし，さらに高精細なスーパーハイビジョンの研究・開発も進んでおり，メモリの世界においても，この流れに対応できる次世代超大容量メモリの研究・開発に注目が集まっています。

その中でも，光メモリ分野では近接場光を用いたものやホログラフィックメモリ，2光子吸収を応用した多層メモリなど，様々な方式の研究・開発が内外で活発化しており，その進展から目が離せません。

今月号の特集では，次世代光メモリの有力候補の一つである2光子多層メモリに関する特集を静岡大学・工学部の川田善正教授に企画していただき，注目すべき最新の研究・開発にスポットライトをあててみました。

光メモリは記録や再生といったデータアクセス時以外には余計なエネルギーを使わず，また長期保存も可能でメンテナンスも不要なので，大きな省エネルギー効果を実現するグリーンITデバイスとしても注目を集めています。

今後の研究・開発の進展を期待したいですね。

今年のノーベル物理学賞がチャールズ・カオ博士とウィラード・ボイル博士，ジョージ・スミス博士の三人に決まりました。カオ博士の受賞理由は光通信の発展に寄与した光ファイバ技術の開発。同氏は光ファイバのガラスの中に含まれる不純物などが損失の原因であり，これを取り除けば光ファイバ通信は実現できると提唱，この事を世界中に呼びかけ，まさに光ファイバ通信実現の伝道師ともいうべき役割を果たしました。その後，コーニングが実用的な低損失光ファイバの開発に成功して，続いて日本メーカーがさらなる低損失化を達成，世界中に拡がる現在の光ファイバ通信ネットワークの礎をつくりました。

一方のボイル博士とスミス博士の受賞理由は電荷結合素子（CCD）センサの発明。このCCDセンサの実用化でも日本の企業は大きな貢献を果たしました。1979年，松下電器は世界初の白黒CCDカメラを商品化，翌年にはソニーがカラーのCCDを用いたビデオカメラを商品化しています。

光ファイバ通信もCCDセンサも，現代の情報社会にはもはや欠かす事の出来ないもので，今回ともにオプトエレクトロニクス分野の研究・開発が受賞した事は何とも喜ばしい限りです。

また，これらの実用化において日本企業が果たした役割には非常に大きいものがありました。

アジア諸国のキャッチアップ等によって厳しい環境に立たされている感もある我が国の電子産業ですが，今後の頑張りに期待するとともに，その活躍にエールを贈って行きたいと思います。

総務省が発表した2009年第1四半期（6月末時点）ブロードバンド回線加入者数の調査結果によれば，FTTHは対前期比110.2％の1,588万8,686加入になり，ブロードバンドサービス合計数に占める割合も50％を超えました。

2007年9月時点で一桁台の伸びに落ち，2008年12月には4.8％と伸び率が鈍化したFTTHですが，2009年3月には上昇に転じ今回二桁台の伸びに戻した格好です。

このまま順調に推移して欲しいですね。

編集長　川尻 多加志

「ピコ秒レーザとその応用」

総論：千葉大学　尾松孝茂
位相共役鏡を用いた高出力ピコ秒レーザとその応用：千葉大学　尾松孝茂
バイオイメージングのためのピコ秒レーザ：東北大学　横山弘之
液体窒素冷却型高出力ピコ秒レーザとその応用：大阪大学　河仲準二
ピコ秒／フェムト秒レーザの進展とその応用：大阪大学　西澤典彦
タンデム型ピコ秒レーザ：（独）理化学研究所　和田智之

(都合により，内容に変更のある場合があります。)