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Affiliation |
Faculty of Engineering, Division of Intelligent Systems Engineering |
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Job Title |
Professor |
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Research Fields, Keywords |
シリコンフォトニクス, Photonic Crystal, LiDAR, Optoelectronics, Semiconductor Photonic Device, Micro-Optics, バイオセンシング |
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Mail Address |
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Related SDGs |
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BABA Toshihiko
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ORCID
The Best Research Achievement in Research Career 【 display / non-display 】
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【Published Thesis】 Slow light in photonic crystals 2008.08
【Published Thesis】 Observation of light transmission in photonic crystal waveguides with bends 1999.04
【Published Thesis】 Photonic crystals and microdisk cavities based on GaInAsP/InP system 1997.06
The Best Research Achievement in the last 5 years 【 display / non-display 】
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【Awards】 Medal with Purple Ribbon 2024.04
【Published Thesis】 Silicon photonics FMCW LiDAR chip with slow light grating beam scanner 2022.03
【Published Thesis】 High-speed, low-voltage, low-bit-energy silicon photonic crystal slow-light modulator with impedance-engineered distributed electrodes(OPTICA) 2024.09
【Awards】 桜井健二郎氏記念賞 2025.02
【Published Thesis】 Synthetic dimension band structures on a Si CMOS photonic platform 2022.01
Education 【 display / non-display 】
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-1990
Yokohama National University Division of Electrical and Computer Engineering Doctor Course Completed
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-1987
Yokohama National University Electrical and Computer Engineering Master Course Completed
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-1985
Yokohama National University Division of Electrical Engineering Graduated
Degree 【 display / non-display 】
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Doctor of Engineering - Yokohama National University
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Master of Engineering - Yokohama National University
Campus Career 【 display / non-display 】
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2005.4
Duty Yokohama National UniversityFaculty of Engineering Division of Intelligent Systems Engineering Professor
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2001.4-2005.3
Duty Yokohama National UniversityFaculty of Engineering Division of Intelligent Systems Engineering Associate Professor
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1994.4-2001.3
Duty Yokohama National UniversitySchool of Engineering Associate Professor
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1993.4-1994.3
Duty Yokohama National UniversitySchool of Engineering Lecturer
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2018.4
Concurrently Yokohama National UniversityInstitute of Advanced Sciences Professor
External Career 【 display / non-display 】
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2003.6
University of Tokyo Institute of Industrial Science Reseach Fellow
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1994.4-1999.3
Tokyo Institute of Technology P&I Laboratory Guest Associate Professor
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1993.6-1994.3
Tokyo Institute of Technology P&I Laboratory Guest Lecturer
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1990.4-1993.3
Tokyo Institute of Technology P&I Laboratory Research Assistant
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1988.4-1990.3
Japan Society for the Promotion of Science Special researcher of the Japan Society for the Promotion of Science
Academic Society Affiliations 【 display / non-display 】
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1987.6
Japan Society of Applied Physics
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1984.7
Institute of Electronic, Information and Communication Engineering
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1990.4
IEEE
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1995.4
Optical Society of America
Research Areas 【 display / non-display 】
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Nanotechnology/Materials / Optical engineering and photonics
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Manufacturing Technology (Mechanical Engineering, Electrical and Electronic Engineering, Chemical Engineering) / Electronic devices and equipment
Research Career 【 display / non-display 】
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Slow light and applicatoins to LiDAR, etc.
Project Year：
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Nanolasers and biosensing applications
Grants and Funding
Project Year：
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Silicon photonics and high-speed optical modulators
Project Year：
Books 【 display / non-display 】
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Handbook of Silicon Photonics
L. Vivien, L. Pavesi and T. Baba（ Role： Joint author）
CRC Press
Language：English Book type：Scholarly book
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光学技術ハンドブック
黒田和男、馬場俊彦ほか（ Role： Joint author）
朝倉書店
Language：Japanese Book type：Scholarly book
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電子情報通信学会ハンドブック知識情報ベース
馬場俊彦ほか（ Role： Joint author）
オーム社
Language：Japanese Book type：Scholarly book
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フォトニックナノ構造の最近の進展
馬場俊彦ほか（ Role： Joint author）
シーエムシー出版
Language：Japanese Book type：Scholarly book
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フォトニックナノ構造の最近の進展
野田進（ Role： Joint author , フォトニック結晶導波路とスローライト，光バッファー応用など20ページを担当）
CMC出版
Language：Japanese Book type：Scholarly book
Thesis for a degree 【 display / non-display 】
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Antiresonant reflecting optical waveguide and its application to integrated photonics
馬場 俊彦
1990.3
Doctoral Thesis Single Work
横浜国立大学
本論文はARROWに加え，これと対になるARROW-Bを提案し，これらARROW型導波路の種々の特性を解析的，数値的に解明し，設計手法を確立した。また作製法の最適化，低損失化，摂動解析による作製許容誤差の解明，偏波無依存化を実現した。これらの研究を通して明らかになったこの導波路の特徴を利用して，光検出器との集積化，波長フィルタとの集積化を実証した。 -
ARROW(共振反射型光導波路)の基本的導波特性の研究
馬場 俊彦
1987.3
Master Thesis Single Work
横浜国立大学
アメリカBell研究所で発明された共振反射型光導波路（ARROW）は伝搬特性が全く不明であった。本論文では，この導波路の損失特性の理論式を導出すると共に，数値的に最低損失条件を導いた。これに基づいて酸化チタンを干渉クラッド層に利用することを提案し，実験において低損失性を実証した。
Papers 【 display / non-display 】
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High-speed, low-voltage, low-bit-energy silicon photonic crystal slow-light modulator with impedance-engineered distributed electrodes
K. Kawahara, T. Tsuchizawa, N. Yamamoto, Y. Maegami, K. Yamada, S. Hara, T. Baba
Optica 11 ( 9 ) 1212 - 1219 2024.8 [Reviewed]
Authorship：Last author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal) Single Work
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Silicon photonics FMCW LiDAR chip with slow light grating beam scanner
Toshihiko Baba, Takemasa Tamanuki, Hiroyuki Ito, Mikiya Kamata, Ryo Tetsuya, Saneyuki Suyama, Hiros … Show more authors
Toshihiko Baba, Takemasa Tamanuki, Hiroyuki Ito, Mikiya Kamata, Ryo Tetsuya, Saneyuki Suyama, Hiroshi Abe, Ryo Kurahashi Hide authors
IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics 28 ( 5 ) 830020 - 8 2022.3 [Reviewed] [Invited]
Authorship：Lead author, Corresponding author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal) Publisher：Institute of Electrical and Electronics Engineers ({IEEE}) Joint Work
Other Link： https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=9732189
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Synthetic dimension band structures on a Si CMOS photonic platform
Armandas Bal{\v{c}}ytis, Tomoki Ozawa, Yasutomo Ota, Satoshi Iwamoto, Jun Maeda, Toshihiko Baba
Science Advances 8 ( 4 ) 2022.1 [Reviewed]
Authorship：Last author Language：The in addition, foreign language Publishing type：Research paper (scientific journal) Publisher：American Association for the Advancement of Science ({AAAS}) Joint Work
Other Link： https://doi.org/10.1126/sciadv.abk0468
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Wide beam steering by slow-light waveguide gratings and a prism lens
Hiroyuki Ito, Yuma Kusunoki, Jun Maeda, Daichi Akiyama, Naoya Kodama, Hiroshi Abe, Ryo Tetsuya, Tos … Show more authors
Hiroyuki Ito, Yuma Kusunoki, Jun Maeda, Daichi Akiyama, Naoya Kodama, Hiroshi Abe, Ryo Tetsuya, Toshihiko Baba Hide authors
Optica 7 ( 1 ) 47 - 52 2020.1 [Reviewed]
Authorship：Last author, Corresponding author Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal) Publisher：OSA Publishing Joint Work
Other Link： https://doi.org/10.1364/OPTICA.381484
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Mahmoud A. Gaafar, Toshihiko Baba, Manfred Eich , Alexander Yu. Petrov
Nature Photonics 2019 ( 13 ) 737 - 748 2019.9 [Reviewed]
Language：English Publishing type：Research paper (scientific journal) Publisher：Springer Nature Limited Joint Work
Other Link： https://doi.org/10.1038/s41566-019-0511-6
Review Papers 【 display / non-display 】
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ビームスキャン型FMCWライダのワンチップ化
馬場俊彦
電子情報通信学会誌 106 ( 2 ) 136 - 142 2023.2 [Reviewed] [Invited]
Authorship：Lead author, Corresponding author Language：Japanese Publishing type：Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal) Single Work
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小型・高速シリコンフォトニック結晶スローライトマッハツェンダー変調器
馬場俊彦
電子情報通信学会誌 105 ( 11 ) 1356 - 1360 2022.11 [Reviewed] [Invited]
Authorship：Lead author, Corresponding author Language：Japanese Publishing type：Article, review, commentary, editorial, etc. (scientific journal) Publisher：電子情報通信学会誌 Single Work
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シリコンフォトニクスを用いた超小型ライダー
馬場 俊彦
光技術コンタクト 61 11 - 19 2023
Authorship：Lead author Language：The in addition, foreign language Publishing type：Article, review, commentary, editorial, etc. (bulletin of university, research institution) Single Work
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シリコンフォトニック結晶導波路におけるスローライト生成とその応用
馬場俊彦
オプトロニクス Vol.41 ( 483 ) 96 - 100 2022
Language：Japanese Publishing type：Rapid communication, short report, research note, etc. (scientific journal) Single Work
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スローライトLiDAR
馬場俊彦
オプトロニクス Vol.41 ( 490 ) 71 - 75 2022
Language：Japanese Publishing type：Rapid communication, short report, research note, etc. (scientific journal) Single Work
Industrial Property Rights 【 display / non-display 】
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Optical deflection device and LiDAR apparatus
Toshihiko Baba and Nobuhiko Nishiyama
Applicant：Yokohama National University
Application no：米国出願16/314,292 Date applied：2018.12.28
Patent/Registration no：US Patent no. 11,448,729 Date registered：2022.9.20
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光偏向デバイス
馬場俊彦, 竹内萌江, 伊藤寛之, 楠侑真
Applicant：国立大学法人横浜国立大学
Application no：特願2019-537667 Date applied：2018.8.22
Announcement no：特開WO2019/039526 Date announced：2018.12.6
Patent/Registration no：特許第7134443号 Date registered：2022.9.2 Date issued：2022.9.12
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Optical deflection device and LiDAR apparatus
Toshihiko Baba, Fumio Koyama
Applicant：Yokohama National University
Application no：USPTO16/071,895 Date applied：2018.7.20
Patent/Registration no： US Patent 11,079,541 Date registered：2021.8.3
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Optical deflection device and LiDAR apparatus
Toshihiko Baba, Fumio Koyama
Applicant：Yokohama National University
Application no：EPO17741266.5-1209 Date applied：2018.6.4
Patent/Registration no：ドイツ特許60 2017 033 828.1 Date registered：2021.5.7
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光受信器アレイ、及びライダー装置
馬場俊彦, 近藤圭祐, 阿部紘士
Applicant：国立大学法人横浜国立大学
Application no：特願2019-522139 Date applied：2018.5.22
Announcement no：特開WO2018/221310 Date announced：2018.12.6
Patent/Registration no：特許第7076822号 Date registered：2022.5.20 Date issued：2022.5.30
Awards 【 display / non-display 】
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Medal with Purple Ribbon
2024.4
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文部科学大臣表彰科学技術賞
2016.4 文部科学省
Individual or group name of awards：馬場俊彦
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日本学術振興会賞
2006.3 日本学術振興会
Individual or group name of awards：馬場俊彦
Grant-in-Aid for Scientific Research 【 display / non-display 】
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イオン感応性を原理とする超高感度ナノレーザバイオセンサ
2016.4 - 2021.3
科学研究費補助金 Grant-in-Aid for Scientific Research(S)
Grant type：Competitive
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ナノスロットレーザの極限的な光局在を利用する超高感度バイオマーカーセンサ
2012.4 - 2016.3
科学研究費補助金 Grant-in-Aid for Scientific Research(S)
Grant type：Competitive
Other external funds procured 【 display / non-display 】
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Development of high-resolution LIDAR system based on slow-light structures
2016.8 - 2021.9
Japan Science and Technology Agency ACCEL
Investigator(s)：Toshihiko Baba
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空のモビリティ用光集積型LiDARセンサ
2022.5 - 2024.3
Other Ministries NEDO先導研究
Authorship：Principal investigator
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革新的光変調器技術
2012.4 - 2022.2
Other Ministries
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トポロジカル材料科学に基づく革新的機能を有する材料・デバイスの創出
2019 - 2025.3
Japan Science and Technology Agency JST CREST
Investigator(s)：岩本敏
Authorship：Principal investigator
Presentations 【 display / non-display 】
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Photonic integrated circuits with slow light
SPIE Photonics West
Event date： 2014.2
Language：English Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：San Francisco
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Photonic crystal nanolaser biosensors
Int. Workshop Fab. Appl. Microstructured Opt. Dev.
Event date： 2014.2
Language：English Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：Yokohama
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Specific detection of marker protein related with Alzheimer's disease using photonic crystal nanolaser sensor array
Mat. Res. Soc. Annual Meet.
Event date： 2013.12
Language：English Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：Boston
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Wide wavelength and temperature tolerance in 10 Gbps photonic crystal modulators
Int. Sympo. Photon. Electron. Convergence
Event date： 2013.11
Language：English Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：Tokyo
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Photonic crystal modulators and related slow light devices in Si photonics
OSA FiO/LS integrated photonics
Event date： 2013.10
Language：English Presentation type：Oral presentation (general)
Venue：Orlando
Preferred joint research theme 【 display / non-display 】
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LiDAR
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Bio-sensing
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Si光回路の開発
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Development of photonic crystal devices
Past of Collaboration and Commissioned Research 【 display / non-display 】
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Nano-photonic devices
Funded Research offered by Enterprises
Project Year： 2009.7 -
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Bio-sensing
Cooperative Research within Japan
Project Year： 2009.4 -
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Si photonics devices
Others
Project Year： 2008.6 -
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フォトニック結晶集積素子の開発
Cooperative Research within Japan
Project Year： 2004.4 -
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フォトニック結晶ルーティング素子の開発
Cooperative Research within Japan
Project Year： 2004.4 -
Charge of on-campus class subject 【 display / non-display 】
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2025 Photonics Theory Ⅱ
Interfaculty Graduate School of Innovative and Practical Studies
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2025 Photonics Theory Ⅰ
Interfaculty Graduate School of Innovative and Practical Studies
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2025 System Device Studio
Graduate school of Engineering Science
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2025 Advanced Quantum Optoelectronics
Graduate school of Engineering Science
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2025 Advanced electromagnetic wave design F
Graduate school of Engineering Science
Committee Memberships 【 display / non-display 】
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応用物理学会
2018.3 - 2020.2 代表理事（副会長）
Committee type：Other
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科学技術の中長期発展に係る俯瞰的予測調査委員会
2003.6 - 2004.10 委員
Committee type：Other
Social Contribution(Extension lecture) 【 display / non-display 】
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Shining a light on synthetic dimensions
Role(s)： Official expert
Phys.org 2022.1
Audience： University students, Graduate students, Teachers, Researchers, Scientific organization, Company, Media, Other
Type：Newspaper, magazine
研究者：T. Baba et al.,
掲載日：2022年1月28日 -
Scientists create synthetic dimensions to better understanding the fundamental laws of the universe
Role(s)： Official expert
SciTechDaily 2022.1
Audience： University students, Graduate students, Teachers, Researchers, Scientific organization, Company, Media, Other
Type：Newspaper, magazine
研究者：T. Baba et al.,
掲載日：2022年1月28日 -
人工次元フォトニクスの実証
Role(s)： Official expert
EurekAlert! 2022.1
Audience： University students, Graduate students, Teachers, Researchers, Scientific organization, Company, Media, Other
Type：Newspaper, magazine
横浜国立大学「Armandas Balčytis（現在、ロイヤルメルボルン工科大学）」「馬場俊彦教授」、東北大学「小澤知己准教授」、慶應義塾大学「太田泰友准教授」、東京大学「岩本敏教授」は「人工次元」と呼ばれるこのような周波数列のユニークな光学現象を、世界標準的な光集積プラットフォーム「シリコンフォトニクス」を用いて初めて実証することに成功した。
掲載日：2022年1月1日（横浜国立大学「プレスリリース」に1月29日掲載） -
オンチップで光ビームを操作
Role(s)： Other
横浜国立大学工学研究院 馬場教授の研究グループ 2020.1
Audience： University students, Graduate students, Teachers, Researchers, Company, Government agency, Media, Other
Type：Newspaper, magazine
スローライトと呼ばれる現象を利用して、光ビームを自在に操作する半導体チップを開発した。本研究成果は、国際科学雑誌「Optica」（ 2020年1 月14 日付）に掲載された。（2020年1月14日付け）
【プレスリリース】①「Could “Slow Light” Accelerate Solid-State Lidar? OPTICS & PHOTONICS News」②Slow light to speed up LiDAR sensors development EurekAlert! Science News」③「横国大，光ビームを自在操作するチップ開発 OPTRONICS」④「横浜国立大学，オンチップで光ビームを操作 Laser Focus World Japan」 -
環太平洋レーザ電子光学国際会議（CLEO-PR）
2010.1
Media Coverage 【 display / non-display 】
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車の「目」にフォトニック結晶 米粒大に
日本経済新聞電子版 2023.10
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車の「目」にフォトニック結晶
日経産業新聞 2023.10