東北大学研究者紹介

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キタムラ　キヨウコ

北村　恭子

Kyoko Kitamura

所属

大学院工学研究科　電子工学専攻　物性工学講座（フォトニックデバイス工学分野）

職名

教授

学位

博士（工学）（京都大学）
修士（工学）（京都大学）

researchmap

https://researchmap.jp/kyokokitamura

J-GLOBAL ID

201401045330366356

経歴 6

2023年9月～継続中

東北大学　大学院工学研究科電子工学専攻　教授
2020年6月～ 2023年8月

京都工芸繊維大学　電気電子工学系　准教授
2015年3月～ 2020年6月

京都工芸繊維大学　電気電子工学系　講師
2012年4月～ 2015年2月

京都大学白眉センター　京都大学白眉センター　特定助教（白眉）
2011年4月～ 2012年3月

京都大学大学院工学研究科　京都大学（産官学連携）大学院工学研究科　特別研究員
2008年4月～ 2011年3月

日本学術振興会（DC1）　特別研究員

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委員歴 14

CLEO　CLEO S&I 7: Micro- and Nano-Photonic Devices Subcommittee for the 2023 CLEO Technical Program Committee (TPC)

2022年7月～継続中
OPTICA　Optica Integrated Photonics Technical Group, Officer

2022年1月～継続中
応用物理学会　フォトニクスニュース編集委員

2021年4月～継続中
PECS　Symposium on Photonic and Electromagnetic Crystal Structures (PECS), PECS-XIII, Local Organizing Committee

2019年8月～継続中
電子情報通信学会　電子情報通信学会光集積及びシリコンフォトニクス(PICS)特別研究専門員会専門委員

2019年2月～継続中
日本学術会議総合工学委員会　日本学術会議総合工学委員会ＩＣＯ分科会光科学技術調査企画小委員会委員

2018年10月～継続中
OPIC　The 6th Optical Manipulation and Structured Materials Conferenceプログラム委員

2018年～継続中
日本学術振興会　日本学術振興会光電相互変換第125委員会委員

2017年12月～継続中
文部科学省科学技術・学術政策研究所　文部科学省科学技術・学術政策研究所専門調査委員

2017年4月～継続中
応用物理学会　応用物理学会SSDM2018, 2019 論文委員

2018年1月～ 2020年9月
応用物理学会　応用物理学会誌「応用物理」編集委員

2017年4月～ 2019年3月
電子情報通信学会　電子情報通信学会IPDA研究会専門委員

2017年2月～ 2019年1月
応用物理学会　応用物理学会第56期代議員

2017年2月～ 2018年1月
ICO-24　The 24th General Congress of the International Commission for Optics (ICO-24) 実行委員

2017年～ 2017年

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所属学協会 3

Optica
レーザー学会
応用物理学会

研究分野 1

ナノテク・材料 / 光工学、光量子科学 /

受賞 10

JSST Workshop Outstanding Presentation Award

2021年5月　日本シュミレーション学会
第2回兵庫・関西キャタピラーSTEM賞優秀賞

2020年2月　キャタピラージャパン
コニカミノルタ画像科学奨励賞優秀賞

2017年2月　コニカミノルタ科学技術振興財団
平成28年度科学技術分野の文部科学大臣表彰若手科学者賞

2016年4月　文部科学省
第5回女性研究者研究業績・人材育成賞（小舘香椎子賞）研究業績部門（若手）

2015年3月　応用物理学会
平成23年度電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティレーザ・量子エレクトロニクス研究会奨励賞

2012年12月　電子情報通信学会
平成23年度GCOE研究グラント(奨励賞) 京都大学

2011年11月　京都大学　グローバルCOE 光・電子理工学の教育研究拠点
第3回京都大学優秀女性研究者(たちばな)賞

2011年3月　京都大学
日本学術会議主催公開シンポジウム先端フォトニクスの展望, 人気ポスター賞(第1位)

2010年4月　日本学術会議
第26回電子材料シンポジウムEMS賞

2007年7月　第26回電子材料シンポジウム

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論文 38

High-order optical vortex beam generation based on watt-class spatial phase plate-integrated photonic-crystal surface-emitting lasers

Tomoki Tokushima, Susumu Noda, Kyoko Kitamura

Optics Letters　2024年2月15日

DOI： 10.1364/OL.510853 　
Enhancement of Er luminescence from bridge-type photonic crystal nanocavities with Er, O-co-doped GaAs

Zhidong Fang, Jun Tatebayashi, Ryohei Homi, Masayuki Ogawa, Hirotake Kajii, Masahiko Kondow, Kyoko Kitamura, Brandon Mitchell, Shuhei Ichikawa, Yasufumi Fujiwara

Optics Continuum　2023年10月15日

DOI： 10.1364/OPTCON.501666 　
Deflection of electromagnetic waves by pseudogravity in distorted photonic crystals

Kanji Nanjyo, Yuki Kawamoto, Hitoshi Kitagawa, Daniel Headland, Masayuki Fujita, Kyoko Kitamura

Physical Review A　2023年9月28日

DOI： 10.1103/PhysRevA.108.033522 　
Photonic-crystal surface-emitting lasers with modulated photonic crystals enabling 2D beam scanning and various beam pattern emission

Ryoichi Sakata, Kenji Ishizaki, Menaka De Zoysa, Kyoko Kitamura, Takuya Inoue, John Gelleta, Susumu Noda

Applied Physics Letters　122　(13)　130503-130503　2023年3月27日
出版者・発行元： AIP Publishing
DOI： 10.1063/5.0127495 　

ISSN：0003-6951

eISSN：1077-3118

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Photonic-crystal surface-emitting lasers (PCSELs) with modulated photonic crystals have attracted much attention for their unrivaled capabilities, such as broad area coherent resonance, and lens-free beam scanning and flash illumination. In this paper, we first explain the principles and the development of PCSELs with modulated photonic crystals toward non-mechanical two-dimensional (2D) beam-scanning applications. Then, we show PCSELs with modulated photonic crystals, whose modulation is designed based on an inverse Fourier transform to enable the emission of various beam patterns, such as flash patterns and multi-dot patterns, from a single photonic crystal without using external optical elements. This demonstration underscores the flexibility of PCSELs with modulated photonic crystals as compact, highly functional light sources for a wide range of applications, including not only beam-scanning-type, flash-type, and multidot-type light detection and ranging but also advanced object recognition and adaptive illumination.
Beam Trajectory Bending and Meandering by Distorted Photonic Crystal 査読有り

M. Honda, K. Nanjyo, J. Hashizume, H. Kitagawa, K. Kitamura

in Proceedings of the 2022 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim, Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2022), paper CFP8I_04.　2022年8月
Control of Vector Beam Polarization Mode by Spatially Modulated Photonic-crystal Lasers 招待有り査読有り

in Proceedings of the 2022 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim, Technical Digest Series (Optica Publishing Group, 2022), paper CTuP11E_01.　2022年8月
Generation of vector beams by spatially modulated photonic-crystal lasers 査読有り

Kyoko Kitamura, Seira Kotera, Susumu Noda

OPTICAL MANIPULATION AND STRUCTURED MATERIALS CONFERENCE (OMC 2022)　12479　2022年

DOI： 10.1117/12.2659059 　

ISSN：0277-786X

eISSN：1996-756X
Deformation of Optical Vortex Beam by Off-axis Incident-beam from Spiral Phase Plate Center 査読有り

Miki Kitazawa, Kyoko Kitamura, Shogo Ura

OPTICAL MANIPULATION AND STRUCTURED MATERIALS CONFERENCE 2021　11926　2021年

DOI： 10.1117/12.2616161 　

ISSN：0277-786X

eISSN：1996-756X
Effective field theory for distorted photonic crystals 査読有り

Hitoshi Kitagawa, Kanji Nanjyo, Kyoko Kitamura

Phys　Rev.A 103　(6)　063506　2021年

DOI： 10.1103/PhysRevA.103.063506 　

ISSN：2469-9926

eISSN：2469-9934
Deformation of optical vortex beam by displacement of incident-beam optical axis from spiral phase plate center 査読有り

M. Kitazawa, K. Kitamura, S. Ura

Results in Optics　3　100076　2021年

DOI： 10.1016/j.rio.2021.100076 　

eISSN：2666-9501
Revisit of Azimuthal Doppler Shift for Transverse Flow Measurement by Using an Optical Vortex Beam 査読有り

Miki Kitazawa, Haruhiko Himura, Kyoko Kitamura

OPTICAL MANIPULATION AND STRUCTURED MATERIALS CONFERENCE 2020　11522　2020年

DOI： 10.1117/12.2573531 　

ISSN：0277-786X

eISSN：1996-756X
Revisit: principle of transverse flow measurement by using an optical vortex beam in cylindrical coordinates 査読有り

M. Kitazawa, H. Himura, T. Mine, K. Kitamura

OSA Continuum　3　(9)　2470-2484　2020年

DOI： 10.1364/OSAC.403980 　

ISSN：2578-7519

eISSN：2578-7519
Modulated Photonic-Crystal Surface-Emitting Laser with Elliptical Lattice Points for Two-Dimensional Coupling Enhancement 査読有り

Y. Tanaka, A. Nishigo, K. Kitamura, J. Gelleta, S. Noda

AIP Advances　9　(11)　2019年11月

DOI： 10.1063/1.5084287 　

eISSN：2158-3226
Polarization control by modulated photonic-crystal lasers 査読有り

K. Kitamura, T. Okino, D. Yasuda, S. Noda

Optics Letters　44　(19)　4718-4720　2019年10月

DOI： 10.1364/OL.44.004718 　

ISSN：0146-9592

eISSN：1539-4794
偏光ドーナッツビームを生成するワンチップレーザ

北村恭子

月刊オプトロニクス　38　(8)　138-141　2019年8月
Investigation of plasmonic lasing by using focused radially polarized beam 査読有り

K. Kitamura, H. Obuchi

The Optical Manipulation Conference (OMC) 2019 of the Optics & Photonics International Congress (OPIC)　11141　2019年

ISSN：0277-786X

eISSN：1996-756X
Generation of optical vortex beam by surface-processed photonic-crystal surface-emitting lasers 査読有り

K. Kitamura, M. Kitazawa, S. Noda

27　(2)　1045-1050　2019年

DOI： 10.1364/OE.27.001045 　

eISSN：1094-4087
Vector Beam Generation Using Modulated Photonic-crystal Lasers 査読有り

K. Kitamura, M. Yone, A. Nishigo, S. Noda

The 24th General Congress of the International Commission for Optics (ICO-24)　2017年
Photonic-crystal Surface-emitting Lasers: Review and Introduction of Modulated-Photonic Crystals 招待有り査読有り

S.Noda, K.Kitamura, T.Okino, D.Yasuda, Y.Tanaka

23　(6)　2017年

DOI： 10.1109/JSTQE.2017.2696883 　

ISSN：0792-1233

eISSN：2191-0359
Realization of two-dimensional beam steering by position-modulated photonic-crystal lasers

Daiki Yasuda, Kyoko Kitamura, Susumu Noda

Conference Digest - IEEE International Semiconductor Laser Conference　2016年12月2日

ISSN：0899-9406
Generation of Optical Vortex Beam emitted by Surface-processed Photonic-crystal Lasers

M. Kitazawa, K. Kitamura, S. Noda

The 24th General Congress of the International Commission for Optics (ICO-24)　2016年
Realization of Two-dimensional Beam Steering by Position-modulated Photonic-crystal Lasers

Daiki Yasuda, Kyoko Kitamura, Susumu Noda

2016 INTERNATIONAL SEMICONDUCTOR LASER CONFERENCE (ISLC)　6　2016年

ISSN：2326-5442
Study of Surface Processing onto Photonic-crystal Lasers for Generating Optical Vortex Beam

K.Kitamura, M.Kitazawa, S.Noda

The Optical Manipulation Conference (OMC) 2016 of the Optics & Photonics International Congress (OPIC) 2016　4-6　2016年
フォトニック結晶レーザによる2次元ビーム走査

北村恭子, 安田大貴, 野田進

電子情報通信学会レーザ量子エレクトロニクス研究会信学技報　115　(46)　29-32　2015年
Photonic-crystal Lasers for Needle-like Focus Properties (Invited)

K. Kitamura, S. Noda

International Symposium on Optical Memory 2015International Symposium on Optical Memory 2015International Symposium on Optical Memory 2015(ISOM'15)　2015年
Generation of Strong Electric Fields with Pure Longitudinal Polarization by Using a Dielectric Structure and a Focused Radially Polarized Beam

K.Kitamura, S.Noda

The Conference on Lasers and Electro-Optics/European Quantum Electronics Conference (CLEO/Europe-EQEC 2015)　2015年
Position-modulated Photonic-crystal Lasers and Control of Beam Direction and Polarization

Tsuyoshi Okino, Kyoko Kitamura, Daiki Yasuda, Yong Liang, Susumu Noda

2015 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO)　2015-August　2267　2015年

DOI： 10.1364/CLEO_SI.2015.SW1F.1 　

ISSN：2160-9020
Creation of Small and Strong Electric Fields by Using a Dielectric Structure and a Focused Radially Polarized Beam 査読有り

K.Kitamura, S.Noda

The Optical Manipulation Conference(OMC)2015 of the Optics&Photonics International Congress(OPIC)　8　(3)　2015年
Fabrication of photonic crystal lasers by MBE air-hole retained growth 査読有り

Masaya Nishimoto, Kenji Ishizaki, Kyohei Maekawa, Yong Liang, Kyoko Kitamura, Susumu Noda

APPLIED PHYSICS EXPRESS　7　(9)　2014年9月

DOI： 10.7567/APEX.7.092703 　

ISSN：1882-0778

eISSN：1882-0786
Mode stability in photonic-crystal surface-emitting lasers with large κ_1DL 査読有り

Y. Liang, T. Okino, K. Kitamura, C. Peng, K. Ishizaki, S. Noda

Applied Physics Letters　104　(2)　2014年1月

DOI： 10.1063/1.4861708 　

ISSN：0003-6951

eISSN：1077-3118
Investigation of electric field enhancemen between metal blocks at the focused field generated by a radially polarized beam 査読有り

Kyoko Kitamura, Ting Ting Xu, Susumu Noda

Optics Express　21　(26)　32217-32224　2013年12月30日
出版者・発行元： Optical Society of American (OSA)
DOI： 10.1364/OE.21.032217 　

ISSN：1094-4087

eISSN：1094-4087
Air-Hole Retained Growth by Molecular Beam Epitaxy for Fabricating GaAs-Based Photonic-Crystal Lasers 査読有り

Masaya Nishimoto, Kenji Ishizaki, Kyohei Maekawa, Kyoko Kitamura, Susumu Noda

APPLIED PHYSICS EXPRESS　6　(4)　2013年4月

DOI： 10.7567/APEX.6.042002 　

ISSN：1882-0778
Three-dimensional coupled-wave analysis for triangular-lattice photonic-crystal surface-emitting lasers with transverse-electric polarization 査読有り

Yong Liang, Chao Peng, Kenji Ishizaki, Seita Iwahashi, Kyosuke Sakai, Yoshinori Tanaka, Kyoko Kitamura, Susumu Noda

OPTICS EXPRESS　21　(1)　565-580　2013年1月

DOI： 10.1364/OE.21.000565 　

ISSN：1094-4087
Needle-like focus generation by radially polarized halo beams emitted by photonic-crystal ring-cavity laser 査読有り

Kyoko Kitamura, Masaya Nishimoto, Kyosuke Sakai, Susumu Noda

APPLIED PHYSICS LETTERS　101　(22)　2012年11月

DOI： 10.1063/1.4767994 　

ISSN：0003-6951
Focusing properties of vector vortex beams emitted by photonic-crystal lasers 査読有り

Kyoko Kitamura, Kyosuke Sakai, Naoki Takayama, Masaya Nishimoto, Susumu Noda

OPTICS LETTERS　37　(12)　2421-2423　2012年6月

DOI： 10.1364/OL.37.002421 　

ISSN：0146-9592
Finite-difference time-domain (FDTD) analysis on the interaction between a metal block and a radially polarized focused beam 査読有り

Kyoko Kitamura, Kyosuke Sakai, Susumu Noda

OPTICS EXPRESS　19　(15)　13750-13756　2011年7月

DOI： 10.1364/OE.19.013750 　

ISSN：1094-4087
Higher-order vector beams produced by photonic-crystal lasers 査読有り

Seita Iwahashi, Yoshitaka Kurosaka, Kyosuke Sakai, Kyoko Kitamura, Naoki Takayama, Susumu Noda

OPTICS EXPRESS　19　(13)　11963-11968　2011年6月

DOI： 10.1364/OE.19.011963 　

ISSN：1094-4087
Sub-wavelength focal spot with long depth of focus generated by radially polarized, narrow-width annular beam 査読有り

Kyoko Kitamura, Kyosuke Sakai, Susumu Noda

OPTICS EXPRESS　18　(5)　4518-4525　2010年3月

DOI： 10.1364/OE.18.004518 　

ISSN：1094-4087

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MISC 57

螺旋状位相板集積型フォトニック結晶レーザーにおける位相回転数同定手法の検討

徳島友樹, 北澤美紀, 北村恭子, 北村恭子, 裏升吾, 野田進

応用物理学会春季学術講演会講演予稿集(CD-ROM)　69th　2022年

ISSN： 2436-7613
Steering of beam trajectory by distorted photonic crystals

Kanji Nanjyo, Hitoshi Kitagawa, Daniel Headland, Masayuki Fujita, Kyoko Kitamura

2021年10月12日

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Electromagnetic waves follow linear paths in homogenous index media, with the exception of band edges. In this study, we introduced spatially distorted photonic crystals (D-PCs) that are capable of beam-steering light waves, even when a homogeneous refractive index is maintained. We analyzed their equifrequency contours to investigate the correspondence between the direction of distortion and the direction of the group velocity vector in the D-PC. Thereafter, we experimentally verified the beam-steering phenomenon in the terahertz range using an all-silicon D-PC. Our structures serve as on-chip beam trajectory control without the need for any specially-engineered materials, using only lattice distortion.
歪フォトニック結晶の実験的検証

南條勘治, 北川均, 北村恭子, Headland Daniel, 冨士田誠之

応用物理学会学術講演会講演予稿集　2021.1　945-945　2021年2月26日
出版者・発行元：公益社団法人応用物理学会
DOI： 10.11470/jsapmeeting.2021.1.0_945 　

eISSN： 2436-7613
Effective Field Theory of Distorted-Photonic Crystal: Exact Solutions of the Geodesics Equation

Hitoshi Kitagawa, Kanji Nanjyo, Kyoko Kitamura

2020年11月30日

DOI： 10.1103/PhysRevA.103.063506 　

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Photonic crystals are periodic structure of dielectric materials that can control light propagations in the media because of their photonic-dispersion led by the well-ordered lattice-points arrangements. We here study the behavior of light propagation in distorted-photonic crystals (D-PCs), which possess the gradual spatial distortion of lattice-points positions, as the effective field theory in terms of the differential geometry. In order to investigate the trajectory of light ray in the D-PC, we derive the geodesics equation that is given from the principle of least action, with defining the metric tensor in terms of the lattice-positions distortion. The geodesics equation indicates that the trajectory can be bent by just introducing lattice-positions distortion. We show some exact solutions of the trajectory in the case of simple distortion and that those results well agree with the results of the Finite Difference Time Domain (FDTD) simulations.
光渦ビームを用いたプラズマ流速測定の理論解析

北澤美紀, 北村恭子, 比村治彦

応用物理学会学術講演会講演予稿集　2019.2　564-564　2019年9月4日
出版者・発行元：公益社団法人応用物理学会
DOI： 10.11470/jsapmeeting.2019.2.0_564 　

ISSN： 2436-7613

eISSN： 2436-7613
フォトニック結晶レーザによるビーム走査 (特集次世代レーザ光源! ここまで来たフォトニック結晶レーザ)

北村恭子, 安田大貴, 沖野剛士, 信岡俊之, 野田進

Optronics : 光技術コーディネートジャーナル　36　(5)　73-78　2017年5月
出版者・発行元：オプトロニクス社
ISSN： 0286-9659
フォトニック結晶レーザ単一素子によるビーム波面・形状制御

北村恭子

光技術コンタクト　56　(12)　2017年
面発光レーザによる光渦の生成

北村恭子

光学　46　439-443　2017年
フォトニック結晶レーザによる新奇ビームの発生

北村恭子

光アライアンス　28　6-10　2017年
フォトニック結晶レーザによるビーム走査

北村恭子, 沖野剛士, 安田大貴, 信岡俊之, 野田進

月刊オプトロニクス　115　29-32　2017年
フォトニック結晶レーザ-ビーム出射方向と偏光特性の制御"

安田大貴, 沖野剛士, 北村恭子, 野田進

電子情報通信学会総合大会, 九州大学伊都キャンパス(Invited).　2016年3月17日
C-4-18 変調フォトニック結晶レーザ : ビーム出射方向と偏光特性の制御(C-4.レーザ・量子エレクトロニクス,一般セッション)

安田大貴, 沖野剛士, 北村恭子, 野田進

電子情報通信学会総合大会講演論文集　2016　(1)　222-222　2016年3月1日
出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会
The influence of three-dimensional air-hole shapes on characteristics of photonic-crystal surface-emitting lasers (3次元空孔形状がフォトニック結晶レーザの特性に与える影響)

M. Nishimoto, K. Maekawa, K. Ishizaki, K. Kitamura, S. Noda

第34回電子材料シンポジウム　2015年7月16日
C-4-20 フォトニック結晶レーザとビーム偏向走査(C-4.レーザ・量子エレクトロニクス,一般セッション)

北村恭子, 野田進

電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集　2014　(1)　174-174　2014年9月9日
出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会
フォトニック結晶レーザーによる新奇な集光特性を有するビームの発生

北村恭子, 野田進

レーザー学会学術講演会第34回年次大会シンポジウム：新材料・新構造による注目の次世代フォトニクスデバイス　2014年1月21日
Fabrication of Photonic Crystal Lasers by Molecular Beam Epitaxy

M. Nishimoto, K. Ishizaki, K. Maekawa, K. Kitamura, S. Noda

Bristol-Kyoto Symposium　2014年1月9日
Air-hole Retained Growth on Photonic-crystal Structures by MBE 査読有り

M. Nishimoto, K. Ishizaki, K. Maekawa, K. Kitamura, S. Noda

The 40th International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS 2013) , Japan, May (2013) .　2013年5月
フォトニック結晶レーザ

北村恭子

日本学術会議主催公開シンポジウム第3回先端フォトニクスシンポジウム, 29, 東京, 4月 (2013)　2013年4月
Three-Dimensional Coupled-Wave Theory for Triangular-Lattice Photonic-Crystal Lasers 査読有り

Y. Liang, C. Peng, K. Ishizaki, S. Iwahashi, K. Sakai, Y. Tanaka, K. Kitamura, S. Noda

2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS PACIFIC RIM (CLEO-PR)　2013年
Two-dimensional Beam-steering Achieved Using Photonic-crystal Lasers 査読有り

Toshiyuki Nobuoka, Kyoko Kitamura, Seita Iwahashi, Tsuyoshi Okino, Yong Liang, Susumu Noda

2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO)　2013年

ISSN： 2160-9020
フォトニック結晶レーザにおける新機能創出

北村恭子, 沖野剛士, 西本昌哉, 梁永, 石崎賢司, 野田進

第５回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム, 日本科学未来館, 1月 (2013)　2013年1月
Modeling Photonic-Crystal Surface-Emitting Lasers with a Coupled-Wave Approach 査読有り

Y. Liang, K. Ishizaki, T. Okino, K. Kitamura, M. Nishimoto, S. Noda

IONS-13, Switzerland、January (2013)　2013年1月
Three-Dimensional Coupled-Wave Theory for Triangular-Lattice Photonic-Crystal Lasers 査読有り

Y. Liang, C. Peng, K. Ishizaki, S. Iwahashi, K. Sakai, Y. Tanaka, K. Kitamura, S. Noda

2013 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS PACIFIC RIM (CLEO-PR)　2013年

DOI： 10.1109/CLEOPR.2013.6600282 　
フォトニック結晶レーザによる特異な集光特性を有するビームの発生

北村恭子, 北村恭子, 西本昌哉, 酒井恭輔, 酒井恭輔, 野田進

電子情報通信学会技術研究報告　112　(356(LQE2012 121-134))　27-30　2012年12月6日
[奨励講演]フォトニック結晶レーザによる特異な集光特性を有するビームの発生

北村恭子, 西本昌哉, 酒井恭輔, 野田進

LQE2012-127 電子情報通信学会レーザ・量子エレクトロニクス研究会, 機械振興会館, 12月 (2012)　2012年12月
Coupled-wave analysis for photonic-crystal surface-emitting lasers IX –Finite-size effects on modal properties–

第73回応用物理学会学術講演会, 13a-PA5-10, 松山市, 9月 (2012)　2012年9月
径偏光ビームの集光点に形成されるz偏光成分のイメージングの検討

北村恭子, 野田進

第73回応用物理学会学術講演会, 14p-F3-5, 松山市, 9月 (2012).　2012年9月
Vector Beam Generation by Photonic-crystal Lasers and Its Focusing Properties

K. Kitamura, S. Noda

Topological lightwave synthesis and its applications (t-LWS) 2012　2012年7月5日
フォトニック結晶レーザによる長焦点深度・微小集光の生成 (フォトニックネットワーク)

北村恭子, 西本昌哉, 酒井恭輔, 野田進

電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報　111　(412)　309-312　2012年1月26日
出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会
ISSN： 0913-5685

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微小で焦点深度の深い集光点は、光ディスクや顕微鏡、レーザリソグラフィー技術などの光技術に大きな波及効果をもたらす。我々はこれまでに、フォトニック結晶レーザの発する径偏光ビームを用いて、そのビーム形状を通常のドーナッツ形状から、狭リング形状にすることによって、微小かつ焦点深度の深い集光点が形成できることを理論・実験双方から示してしてきた。今回、このような長焦点深度・微小集光に好適なビーム(径偏光・狭リング形状ビーム)をレーザ単体で出射可能な、新たなフォトニック結晶レーザの開発に成功し、そのビームが開口数の高いレンズで集光しても、大変深い焦点深度を示す結果を得たので報告する。
フォトニック結晶レーザによる長焦点深度・微小集光の生成

北村恭子, 西本昌哉, 酒井恭輔, 野田進

電気学会研究会資料. EMT, 電磁界理論研究会　2012　(1)　309-312　2012年1月26日
Photonic-crystal ring-cavity lasers emitting a beam with needle-like focus characteristics 査読有り

Kyoko Kitamura, Masaya Nishimoto, Kyosuke Sakai, Susumu Noda

2012 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO)　2012年

ISSN： 2160-9020
長焦点深度・微小集光を実現するフォトニック結晶レーザの開発

北村恭子

第４回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム　2011年11月14日
フォトニック結晶レーザと新奇ビームの発生

北村恭子

第４回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム, 名古屋市, 11月(2011)　2011年11月
径偏光・狭リング形状ビームを出射するフォトニック結晶レーザV― 発振特性の改善に向けた格子点形状の検討 ―

北村恭子, 西本昌哉, 酒井恭輔, 岩橋清太, 野田進

第72回応用物理学会学術講演会, 1p-ZR-7, 山形市, 9月 (2011).　2011年9月
径偏光・狭リング形状ビームを出射するフォトニック結晶レーザⅢ–発振特性の改善に向けた検討-

北村恭子, 西本昌哉, 酒井恭輔, 岩橋清太, 黒坂剛孝, 野田進

第58回応用物理学関係連合講演会, 26a-KA-5, 厚木市, 3月 (2011).　2011年3月
径偏光・狭リング形状ビームを出射するフォトニック結晶レーザⅡ–発振および集光特性の評価-

北村恭子, 酒井恭輔, 黒坂剛孝, 岩橋清太, 西本昌哉, 野田進

第70回応用物理学関係連合講演会, 16p-J-17, 長崎市, 9月 (2010).　2010年9月
Tighter Focal Spot with Longer Depth of Focus Generated by Radially Polarized Beams from Photonic-crystal Lasers 査読有り

K. Kitamura

11th APRU Doctoral Student Conference, Jakarta, July (2010).　2010年7月
フォトニック結晶レーザとその集光特性

北村恭子

日本学術会議主催公開シンポジウム先端フォトニクスの展望　2010年4月9日
径偏光・狭リング形状ビームを出射するフォトニック結晶レーザ―デバイス構造の提案と基礎特性の評価―

北村恭子, 黒坂剛孝, 酒井恭輔, 酒井恭輔, 岩橋清太, 高山直樹, 野田進

応用物理学関係連合講演会講演予稿集(CD-ROM)　57th　ROMBUNNO.19A-M-9　2010年3月3日
FDTD法を用いた径偏光ビームの集光解析

北村恭子, 酒井恭輔, 高山直樹, 野田進

第57回応用物理学関係連合講演会, 18a-K-5, 平塚市, 3月 (2010)　2010年3月
Small focal spot with long depth of focus generated by radially polarized beams from photonic-crystal lasers

K. Kitamura, K. Sakai, S. Noda

3rd GCOE International Symposium on Photonics and Electronic Science and Engineering, Kyoto, March, (2010).　2010年3月
Focusing properties of vector vortex beam 査読有り

K. Sakai, N. Takayama, K. Kitamura, S. Iwahashi, Y. Kurosaka, S. Noda

International Conference on Optical Angular Momentum, Th2-2, York, March (2010).　2010年3月
Sophisticated Vector Beams Produced by Photonic-Crystal Lasers 査読有り

Seita Iwahashi, Yoshitaka Kurosaka, Kyosuke Sakai, Kyoko Kitamura, Naoki Takayama, Susumu Noda

2010 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO) AND QUANTUM ELECTRONICS AND LASER SCIENCE CONFERENCE (QELS)　2010年
2次元フォトニック結晶レーザの出射ビームの集光解析

北村恭子, 酒井恭輔, 黒坂剛孝, 高山直樹, 國師渡, 宮井英次, 大西大, 野田進

第70回応用物理学関係連合講演会, 8p-B-13, 富山市, 9月 (2009).　2009年9月
螺旋状位相変化を有するベクトルビームの集光特性

高山直樹, 北村恭子, 酒井恭輔, 岩橋清太, 野田進

第70回応用物理学関係連合講演会, 9pA10, 富山市, 9月 (2009)　2009年9月
螺旋状位相変化を有する高次ベクトルビームの集光

高山直樹, 北村恭子, 酒井恭輔, 野田進

第56回応用物理学関係連合講演会, 30a-ZT-4, つくば市, 3月 (2009)　2009年3月
2次元フォトニック結晶レーザの出射ビームの集光特性

北村恭子, 酒井恭輔, 黒坂剛孝, 國師渡, 宮井英次, 大西大, 野田進

電気学会研究会資料. EMT, 電磁界理論研究会　2009　(1)　7-10　2009年1月29日
2次元フォトニック結晶レーザの出射ビームの集光特性(フォトニックNWシステム・デバイス,フォトニック結晶・ファイバとその応用,光集積回路,光導波路素子,光スイッチング,導波路解析,及び一般)

北村恭子, 酒井恭輔, 黒坂剛孝, 國師渡, 宮井英次, 大西大, 野田進

電子情報通信学会技術研究報告. LQE, レーザ・量子エレクトロニクス　108　(419)　7-10　2009年1月22日
出版者・発行元：一般社団法人電子情報通信学会
ISSN： 0913-5685

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近年、レーザにおけるビーム形状や偏光状態の制御に関心がもたれている。これは、分子やナノ構造の超解像観察や超高密度光記録、さらには光による自在な粒子捕捉・操作を可能にするものと期待されるためである。我々はこれまでに、2次元フォトニック結晶レーザにより、様々なビームパターンの発生が可能であり、その中でも、径偏光および方位偏光をもつドーナッツビームが極めて興味深いことを示してきた。今回、これらのドーナッツビームの集光点での特性を理論と実験の両面から深く検討を行った結果について報告する。特に、径偏光ドーナッツビームにおいては、その内径、外径の差を小さくすることが、小さな集光点を得る上で極めて有効であることを示す。
Tight Focal Spot and Long Depth of Focus by Radially Polarized, Narrow-Width Annular Beams from Photonic-Crystal Lasers 査読有り

Kyoko Kitamura, Kyosuke Sakai, Yoshitaka Kurosaka, Eiji Miyai, Wataru Kunishi, Dai Ohnishi, Susumu Noda

2009 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS AND QUANTUM ELECTRONICS AND LASER SCIENCE CONFERENCE (CLEO/QELS 2009), VOLS 1-5　1415-1416　2009年
2次元フォトニック結晶レーザの出射ビームの集光特性

北村恭子, 酒井恭輔, 黒坂剛孝, 國師渡, 宮井英次, 大西大, 野田進

第69回応用物理学会学術講演会, 2a-V-7, 春日井市, 9月 (2008)　2008年9月
Characterization of the Focused Doughnut Beam Generated by Photonic-Crystal Lasers 査読有り

K. Kitamura, K. Sakai, S. Noda

27th Electric Materials Symposium, H1, Shuzenji, July (2008).　2008年7月
2次元フォトニック結晶レーザの出射ビームの集光特性：評価系の構築

北村恭子, 酒井恭輔, 黒坂剛孝, 國師渡, 宮井英次, 大西大, 野田進

第55回応用物理学関係連合講演会, 28p-ZX-10, 船橋市, 3月 (2008).　2008年3月
２次元フォトニック結晶レーザへの戻り光の影響に関する検討

酒井恭輔, 北村恭子, 柏木淳一, 黒坂剛孝, 大西大, 國師渡, 野田進

第55回応用物理学関係連合講演会, 28p-ZX-8, 船橋市, 3月 (2008).　2008年3月
Photonic-crystal lasers with radially polarized doughnut beams for tighter spot focusing 査読有り

K. Sakai, K. Kitamura, Y. Kurosaka, W. Kunishi, D. Ohnishi, S. Noda

The 34th International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS 2007), ThBI-5, Kyoto, Oct. (2007)　2007年10月
2次元フォトニック結晶レーザより生成されたドーナッツビームの集光特性Ⅱ

北村恭子, 酒井恭輔, 黒坂剛孝, 國師渡, 宮井英次, 大西大, 野田進

第68回応用物理学会学術講演会, 6a-P11-6, 札幌市, 9月 (2007).　2007年9月
2次元フォトニック結晶レーザより生成されたドーナッツビームの集光特性

北村恭子, 酒井恭輔, 宮井英次, 黒坂剛孝, 柏木淳一, 大塚晃嗣, 國師渡, 大西大, 野田進

第54回応用物理学関係連合講演会, 27p-ZB-16, 相模原市, 3月 (2007)　2007年3月
Radially Polarized Doughnut Beam Emitted by a Two-Dimensional Photonic-Crystal Laser 査読有り

Kyosuke Sakai, Kyoko Kitamura, Eiji Miyai, Wataru Kunishi, Dai Ohnishi, Susumu Noda

2007 CONFERENCE ON LASERS & ELECTRO-OPTICS/QUANTUM ELECTRONICS AND LASER SCIENCE CONFERENCE (CLEO/QELS 2007), VOLS 1-5　261-262　2007年

DOI： 10.1109/CLEO.2007.4452650

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講演・口頭発表等 113

歪フォトニック結晶における歪効果の評価指標の提案：ソフトネス

橋詰仁人, 河本悠暉, 北川均, 北村恭子

第83回応用物理学会秋季学術講演会　2022年9月21日
歪フォトニック結晶中の新奇行伝搬：すべり歪

河本悠暉, 橋詰仁人, 北川均, 北村恭子

第83回応用物理学会秋季学術講演会　2022年9月21日
Distorted Photonic Crystal -novel approach of beam trajectory control- 招待有り

K. Kitamura

Symposium on Photonic and Electromagnetic Crystal Structures (PECS), PECS-XⅢ　2023年3月30日
機械学習を用いたGaN:Euナノワイヤの底面積予測に関する研究

松山健人, 大田原崇也, 北村恭子, 舘林潤, 藤原康文

第70回応用物理学会春季学術講演会　2023年3月17日
空間位置変調フォトニック結晶レーザーを用いたベクトルビームの発生－大面積化－

阪谷圭亮, 徳島友樹, 初田蘭子, 野田進, 北村恭子

第70回応用物理学会春季学術講演会　2023年3月18日
フォトニック構造を用いた中心力場中の光軌道の数値計算に関する研究

大西綾乃, 河本悠暉, 橋詰仁人, 北川均, 北村恭子

第70回応用物理学会春季学術講演会　2023年3月17日
歪フォトニック結晶の有効場理論：中心重力

北川均, 大西綾乃, 北村恭子

第70回応用物理学会春季学術講演会　2023年3月17日
すべり歪を有する歪フォトニック結晶中の新奇光伝搬

河本悠暉, 北村恭子

第7回フォトニクスワークショップ　2022年11月25日
螺旋状位相板を集積したフォトニック結晶レーザーによる高次光渦ビームの生成

徳島友樹, 北村恭子

第7回フォトニクスワークショップ　2022年11月25日
機械学習を用いたフォトニック結晶レーザーの空孔格子構造3次元モデリングの研究

初瀬史哉, 北村恭子

第7回フォトニクスワークショップ　2022年11月25日
重力場下のMaxwell方程式：歪フォトニック結晶の有効場理論

北川均, 北村恭子

第83回応用物理学会秋季学術講演会　2022年9月21日
Bean Trajectory Bending and Meandering by Distorted Photonic Crystal.

M. Honda, K. Nanjyo, J. Hashizume, H. Kitagawa, K. Kitamura

The 15th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO Pacific Rim, CLEO-PR 2022)　2022年8月5日
Control of Vector Beam Polarization Mode by Spatially Modulated Photonic-crystal Lasers 招待有り

K. Kitamura, S. Kotera, M. Yone, K. Yoshida, S. Noda

The 15th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO Pacific Rim, CLEO-PR 2022)　2022年8月
Spatially modulated photonic-crystal lasers for vector beams generation 招待有り

K. Kitamura, S. Noda

Spatially modulated photonic-crystal lasers for vector beams generation,” International Conference Laser Optics (ICLO) 2022　2022年6月
基準格子配列の異なる楕円形状格子点回転歪フォトニック結晶中の光伝搬の比較

橋詰仁人, 本多美早紀, 北川均, 北村恭子

第69回応用物理学会春季学術講演会　2022年3月26日
例外点近傍のフォトニック結晶レーザ－における機械学習を用いた３次元格子点形状モデリング

初瀬史哉, 北村恭子, 宮川晶, 宮井英次, 石崎賢司, 吉田昌宏, 初田蘭子, メーナカデソイザ, 井上卓也, 野田進

第69回応用物理学会春季学術講演会　2022年3月26日
螺旋状位相板集積型フォトニック結晶レーザーにおける位相回転数固定手法の検討

徳島友樹, 北澤美紀, 北村恭子, 裏升吾, 野田進

第69回応用物理学会春季学術講演会　2022年3月22日
歪フォトニック結晶の有効場理論とRiemann-Cartan時空

北川均, 橋詰仁人, 北村恭子

第69回応用物理学会春季学術講演会　2022年3月26日
歪フォトニック結晶中を蛇行する光軌跡の可視化手法の検討

河本悠暉, 橋詰仁人, 本多美早紀, 北川均, 北村恭子

第69回応用物理学会春季学術講演会　2022年3月23日
格子点変位を有するフォトニック結晶の研究－レーザビームの空間的形状・偏光制御と光伝搬制御－招待有り

北村恭子

レーザー学会学術講演会第42回年次大会　2022年1月12日
フォトニック結晶レーザーを用いた実空間の光のトポロジー制御招待有り

北村恭子

日本学術振興会光電相互交換第125委員会第257回研究会「光とトポロジー」　2021年12月17日
楕円格子点からなる歪フォトニック結晶中の光伝搬

橋詰仁人, 本多美早紀, 北川均, 北村恭子

第6回フォトニクスワークショップ　2021年11月6日
歪フォトニック結晶における位置歪・形状歪の双対性の検討

本多美早紀, 南條勘治, 北川均, 北村恭子

Photonic Device Workshop2021　2021年11月4日
格子点形状歪(ひずみ)を有する歪フォトニック結晶中の光伝搬の解析₋楕円格子点の回転率・長短軸比₋

本多美早紀, 北川均, 北村恭子

第82回応用物理学会秋季学術講演会　2021年9月13日
Deformation of Optical Vortex Beam by Off-axis Incident-beam from Spiral Phase Plate Center

Miki Kitazawa, Kyoko Kitamura, Shogo Ura

OPTICS & PHOTONICS International Congress 2021 (OMC2021), OMC-7-04,　2021年4月
歪フォトニック結晶中の電磁波伝搬の実験検討

南條勘治, 北川均, 北村恭子, Daniel Headland, 冨士田誠之

2021年第69回応用物理学会春季学術講演会　2021年3月19日
格子点形状歪を持つ歪フォトニック結晶中の光伝搬

本多美早紀, 南條勘治, 北川均, 北村恭子

第68回応用物理学会春季学術講演会　2021年3月18日
フォトニック結晶レーザーによるトポロジカル光波の発生

北村恭子, 野田進

「光の軌道角運動量の発生機構と物質相互作用の理解」研究会　2021年3月
螺旋状位相変調板と入射ビーム光軸との相対位置による光渦ビーム生成への影響

北澤美紀, 北村恭子, 裏升吾

「光の軌道角運動量の発生機構と物質相互作用の理解」研究会　2021年3月
変調フォトニック結晶レーザーによるベクトルビームの発生―初期位相制御と高次トポロジカルチャージの実現

小寺星来, 北村恭子, 野田進

「光の軌道角運動量の発生機構と物質相互作用の理解」研究会　2021年3月
格子点形状歪を有する歪フォトニック結晶中の光伝搬の解析

本多美早紀, 南條勘治, 北川均, 北村恭子

第62回応用物理学会春季学術講演会　2021年3月18日
歪フォトニック結晶の実験的検証

南條勘治, 北川均, 北村恭子, Headland Daniel, 冨士田誠之

第68回応用物理学会春季学術講演会　2021年3月19日
歪フォトニック結晶の有効場理論：相対性

北川均, 南條勘治, 本多美早紀, 北村恭子

第68回応用物理学会春季学術講演会　2021年3月18日
トポロジカル光波と歪(ひずみ)フォトニック結晶中の光伝搬

北村恭子

CREST・さきがけ合同セミナー　2021年1月22日
フォトニック結晶レーザーによるビーム波面・形状制御

北村恭子

第１回フォトンテクノロジー技術部会　2020年9月
等周波数面を用いた歪フォトニック結晶の解析

南條勘治, 北川均, 北村恭子

第81回応用物理学会秋季学術講演会　2020年9月
歪フォトニック結晶の有効場理論

北川均, 南條勘治, 北村恭子

第81回応用物理学会秋季学術講演会　2020年9月
機械学習を用いたフォトニック結晶レーザーにおける結晶再成長後の3次元格子点形状予測

田上智基, 北村恭子, 宮川晶, 石崎賢司, 吉田昌宏, 宮井英次, メーナカデゾイサ, 井上卓也, 野田進

第81回応用物理学会秋季学術講演会　2020年9月
Revisit of azimuthal doppler shift for transverse flow measurement by using an optical vortex beam

Kitazawa, M, Himura, H, Kitamura, K

"Optical Manipulation and Structured Materials Conference(2020)"　2020年4月
歪(ひずみ)フォトニック結晶中の光伝搬の深化

南條勘治, 北川均, 北村恭子

第67回応用物理学会春季学術講演会　2020年3月
歪フォトニック結晶の微分幾何学的研究

北川均, 南條勘治, 北村恭子

第67回応用物理学会春季学術講演会　2020年3月
変調フォトニック結晶レーザーによるベクトルビームの発生III

北村恭子, 野田進

第67回応用物理学会春季学術講演会　2020年3月
歪(ひずみ)フォトニック結晶科学の構築と新奇ビームレーザーへの展開

北村恭子

2020年
Study on beam propagation in distorted photonic crystal - the case of y square distortion-

Kanji Nanjyo, Hitoshi Kitagawa, Kyoko Kitamura

Photonics Device Workshop 2019　2019年12月
Output beam control by photonic-crystal lasers having lattice points displacements

Kyoko KITAMURA, Susumu NODA

Photonics Device Workshop 2019　2019年12月
半導体ナノ構造作製プロセスにおける畳み込みニューラルネットワークの活用

田上智基, 北村恭子, 吉田昌宏, 末永幸平, 石崎賢司, 野田進

超知性ネットワーキングに関する分野横断型研究会（RISING）　2019年11月
ニューラルネットワークによるフォトニック結晶格子点構造の 3 次元モデリングの検討II

田上智基, 北村恭子, 吉田昌宏, 末永幸平, 石崎賢司, 野田進

第80回応用物理学会秋季学術講演会　2019年9月
光渦ビームを用いたプラズマ流速測定の理論解析

北澤美紀, 北村恭子, 比村治彦

第80回応用物理学会秋季学術講演会　2019年9月
歪（ひずみ）フォトニック結晶の微分幾何学

北川均, 南條勘治, 北村恭子

第80回応用物理学会秋季学術講演会　2019年9月
歪フォトニック結晶による新奇光伝搬の提案

南條勘治, 北川均, 北村恭子

第80回応用物理学会秋季学術講演会　2019年9月
変調フォトニック結晶レーザーにおける変調方式の検討(Ⅱ)

坂田諒一, 田中良典, 石崎賢司, 岩田錦太郎, 深谷昌弘, 井上卓也, De Zoysa Menaka, 北村恭子, 野田進

第66回応用物理学会春季学術講演会　2019年
径偏光ビームの集光特性を利用したプラズモニックレーザの検討II

尾淵浩也, 北村恭子

第66回応用物理学会春季学術講演会　2019年
フォトニック結晶レーザによる出射ビーム制御ー単一チップレーザで光の物理量をどこまで制御できるかー招待有り

北村恭子

平成30年電気関係学会関西連合大会　2018年
Design of Photonic Crystal Lasers Generating Optical Vortex Beams(査読あり)

鈴木亮彌, 北村恭子, 野田進

第37回電子材料シンポジウム　2018年
Three-dimensional Modeling of Photonic-crystal Lattice-structure by Using Neural (査読あり)

田上智基, 北村恭子, 末永幸平, 石崎賢司, 野田進

第37回電子材料シンポジウム　2018年
空孔埋め込み再成長法による変調フォトニック結晶レーザの作製

石崎賢司, 坂田諒一, 國師渡, 田中良典, De Zoysa Menaka, 初田蘭子, 吉田昌宏, 宮井英次, 北村恭子, 野田進

第79回応用物理学会秋季学術講演会　2018年
変調フォトニック結晶レーザにおける変調方式の検討

坂田諒一, 田中良典, 石崎賢司, 井上卓也, De Zoysa Menaka, 國師渡, 宮井英次, 北村恭子, 野田進

第79回応用物理学会秋季学術講演会　2018年
径偏光ビームの集光特性を利用したプラズモニックレーザ検討

尾淵浩也, 北村恭子

第79回応用物理学会秋季学術講演会　2018年
ニューラルネットワークによるフォトニック結晶格子点構造の3次元モデリングの検討

田上智基, 北村恭子, 末永幸平, 石崎賢司, 野田進

第65回応用物理学春季学術講演会　2018年
楕円格子点変調フォトニック結晶レーザの作製と評価

西後淳貴, 北村恭子, 深谷昌弘, 田中良典, Gelleta John, 野田進

第65回応用物理学春季学術講演会　2018年
変調フォトニック結晶レーザによるビーム走査

田中良典, 北村恭子, 野田進

レーザー学会学術講演会第38回年次大会　2018年
径偏光ビームの集光場における光―物質間相互作用

尾淵浩也, 北村恭子

第2回集積光デバイスと応用技術研究会「IoT時代の集積フォトニクス」　2017年
フォトニック結晶レーザの表面加工による光渦ビームの生成(査読あり)

北澤美紀, 北村恭子, 野田進

第36回電子材料シンポジウム　2017年
変調フォトニック結晶レーザによるビーム操作招待有り

北村恭子, 野田進

レーザー学会第Ⅱ期第8回「レーザー照明・ディスプレイ専門委員会」　2017年
変調フォトニック結晶レーザにおける格子点形状、変調シフト量の検討

西後淳貴, John Gelleta, 田中良典, 北村恭子, 野田進

第78回応用物理学会秋季学術講演会　2017年
変調フォトニック結晶レーザによるベクトルビームの発生II― 様々なベクトルビームの発生制御 ―

吉田一晶, 米雅子, 知念毅, 北村恭子, 野田進

第78回応用物理学会秋季学術講演会　2017年
変調フォトニック結晶レーザによる多重リング状ビームの発生とその集光特性

知念毅, 吉田一晶, 北村恭子, 野田進

第78回応用物理学会秋季学術講演会　2017年
変調フォトニック結晶レーザを用いたベクトルビームの発生

米雅子, 北村恭子, 野田進

第64回応用物理学春季学術講演会　2017年
フォトニック結晶レーザによる様々な形状・偏光/位相分布ビームの発生―光圧の自在なデザインに向けて― 招待有り

北村恭子, 野田進

第64回応用物理学春季学術講演会　2017年
フォトニック結晶レーザによる高機能出射ビーム制御

北村恭子, 野田進

第9回文部科学省「最先端の光の創成を目指したネットワーク研究拠点プログラム」シンポジウム　2017年
径偏光ビームの特異な集光場における電場増強効果に関する研究招待有り

北村恭子

応用物理学会・量子エレクトロニクス研究会「光-物質相互制御～制御技術の進展と新しい物理の探求～」　2016年
先進センシング分野を支える微小集光レーザの開発招待有り

北村恭子

第197回センシング技術応用研究会　2016年
フォトニック結晶レーザの表面加工による光渦ビームの生成とその評価

北澤美紀, 北村恭子, 野田進

第77回応用物理学会秋季学術講演会　2016年
フォトニック結晶レーザによる偏光・位相・偏向制御とその展開招待有り

北村恭子, 野田進

第77回応用物理学会秋季学術講演会　2016年
2次元ビーム走査可能なフォトニック結晶レーザの検討 (III)

安田大貴, 西後淳貴, 北村恭子, 野田進

第63回応用物理学関係連合講演会　2016年
傾斜した空孔を有するフォトニック結晶構造の作製―円偏光ビームの出射に向けて―

前川享平, 西本昌哉, 安田大貴, 石崎賢司, 北村恭子, 野田進

第63回応用物理学関係連合講演会　2016年
フォトニック結晶レーザ-ビーム出射方向と偏光特性の制御- 招待有り

安田大貴, 沖野剛士, 北村恭子, 野田進

電子情報通信学会総合大会　2016年
フォトニック結晶レーザによる新奇集光ビームの生成とその応用

北村恭子

第62回応用物理学会春季学術講演会　2015年3月13日
有機ヒ素を用いたMOVPE法によるフォトニック結晶の埋め込み成長

河崎正人, 吉田昌宏, 石崎賢司, Menaka De Zoysa, 北村恭子, 野田進

2015年第62回応用物理学会春季学術講演会　2015年3月12日
2次元ビーム走査のための変調フォトニック結晶レーザの動作特性

安田大貴, 北村恭子, 李潤植, 野田進

2015年第62回応用物理学会春季学術講演会　2015年3月12日
円偏光ビームを出射するフォトニック結晶レーザ構造の検討

前川享平, 西本昌哉, 石崎賢司, 北村恭子, 野田進

2015年第62回応用物理学会春季学術講演会　2015年3月12日
フォトニック結晶バンド端共振器とナノ金属共振器の相互作用

李潤植, 北村恭子, 浅野卓, 石崎賢司, 野田進

2015年第62回応用物理学会春季学術講演会　2015年3月11日
円偏光ビームを出射するフォトニック結晶レーザ構造の検討Ⅱ―斜めエッチング法を用いた新構造の提案―

前川享平, 西本昌哉, 石崎賢司, 北村恭子, 野田進

第76回応用物理学会秋季学術講演会　2015年
第76回応用物理学会秋季学術講演会

安田大貴, 北村恭子, 野田進

2次元ビームフォトニック結晶レーザの格子・デバイス構造の検討(II)　2015年
フォトニック結晶レーザの機能性付加に向けた表面加工の検討

北村恭子, 安田大貴, 野田進

第76回応用物理学会秋季学術講演会　2015年
MBE空孔埋め込み法における原子状水素表面処理に関する検討

西本昌哉, 前川享平, 石崎賢司, 北村恭子, 野田進

第76回応用物理学会秋季学術講演会　2015年
径偏光ビームの集光点における誘電体を用いたz偏光電場形成の提案

北村恭子, 野田進

2014年第75回応用物理学会秋季学術講演会　2014年9月19日
フォトニック結晶レーザの大面積高出力動作に向けたダブルホール孔形状の設計

梁永, 北川均, ジョンゲレタ, 石崎賢司, 北村恭子, 野田進

2014年第75回応用物理学会秋季学術講演会　2014年9月18日
Theoretical investigation of local interaction and effects in photonic-crystal laser with embedded metallic nano-structures

李潤植, 北村恭子, 浅野卓, 石崎賢司, 野田進

2014年第75回応用物理学会秋季学術講演会　2014年9月18日
フォトニック結晶レーザにおける3次元空孔形状の影響の検討

西本昌哉, 石崎賢司, 前川享平, 梁永, 北村恭子, 野田進

2014年第75回応用物理学会秋季学術講演会　2014年9月17日
分子線エピタキシー法による空気/GaAs 2次元フォトニック結晶構造の空孔埋め込み成長 ―基板温度による空孔形状制御の可能性―

前川享平, 西本昌哉, 石崎賢司, 北村恭子, 野田進

2014年第61回応用物理学会春季学術講演会　2014年3月18日
「講演奨励賞受賞記念講演」分子線エピタキシー法によるフォトニック結晶レーザ構造の作製III ―空孔形状がレーザの特性に与える影響の検討―

西本昌哉, 石崎賢司, 前川亨平, 梁永, 北村恭子, 野田進

2014年第61回応用物理学会春季学術講演会　2014年3月18日
フォトニック結晶レーザの2次元連続ビーム走査の検討

沖野剛士, 北村恭子, 梁永, 安田大貴, 野田進

2014年第61回応用物理学会春季学術講演会　2014年3月18日
フォトニック結晶レーザの結合波理論による解析

梁永, 沖野剛士, 北村恭子, 石崎賢司, 野田進

2014年第61回応用物理学会春季学術講演会　2014年3月17日
径偏光ビームの集光点における位相操作の検討

北村恭子, ジョテイテイ, 野田進

2014年第61回応用物理学会春季学術講演会　2014年3月17日
フォトニック結晶レーザーによる新奇な集光特性を有するビームの発生

レーザー学会創立40周年記念学術講演会　2014年1月21日
径偏光ビームの集光点における電場増強効果の検討II

北村恭子, ジョテイテイ, 野田進

第74回応用物理学会秋季学術講演会, 17a-P14-6, 京田辺市, 9月(2013).　2013年9月
変調フォトニック結晶構造を用いたフォトニック結晶レーザのビーム出射方向制御

沖野剛士, 梁永, 北村恭子, 野田進

第74回応用物理学会秋季学術講演会, 18p-A3-7, 京田辺市, 9月(2013).　2013年9月
Coupled-wave analysis for photonic-crystal surface-emitting lasers (XI) –Nonuniformity of gain profile–

第74回応用物理学会秋季学術講演会, 18p-A3-9, 京田辺市, 9月(2013)　2013年9月
分子線エピタキシー法によるフォトニック結晶レーザ構造の作製

西本昌哉, 石崎賢司, 前川亨平, 梁永, 北村恭子, 野田進

第74回応用物理学会秋季学術講演会, 17a-P14-5, 京田辺市, 9月(2013).　2013年9月
分子線エピタキシー法によるフォトニック結晶 ―埋め込み成長時の空気孔形状変化―

西本昌哉, 前川亨平, 石崎賢司, 北村恭子, 野田進

2013年第60回応用物理学会春季学術講演会　2013年3月28日
径偏光ビームの集光点における電場増強効果の検討

北村恭子, 野田進

第60回応用物理学関係連合講演会, 29p-PA7-19, 厚木市, 3月(2013)　2013年3月
分子線エピタキシー法によるフォトニック結晶レーザ構造の作製 -埋め込み成長時の空気孔形状変化-

西本昌哉, 前川亨平, 石崎賢司, 北村恭子, 野田進

第60回応用物理学関係連合講演会, 28p-C1-15, 厚木市, 3月(2013).　2013年3月
フォトニック結晶レーザのビーム出射方向制御 -変調フォトニック結晶構造の導入-

沖野剛士, 梁永, 北村恭子, 野田進

第60回応用物理学関係連合講演会, 28p-C1-17, 厚木市, 3月(2013).　2013年3月
Coupled-wave analysis for photonic-crystal surface-emitting lasers (X) -Above-threshold analysis-

梁永, 石崎賢司, 沖野剛士, 北村恭子, 田中良典, 西本昌哉, 野田進

第60回応用物理学関係連合講演会, 29p-PA7-15, 厚木市, 3月(2013).　2013年3月
2次元フォトニック結晶レーザの結合波理論による解析 IX - 有限周期構造の影響 -

梁永, 石崎賢司, Chao Peng, 北村恭子, 田中良典, 沖野剛士, 西本昌哉, 野田進

2012年第73回応用物理学会学術講演会　2012年9月13日
Vector Beam Generation by Photonic-crystal Lasers and Its Focusing Properties

Topological lightwave synthesis and its applications 2012　2012年7月5日
フォトニック結晶レーザによる新奇なビームの発生と集光特性

第59回応用物理学関係連合講演会　2012年3月16日
径偏光・狭リング形状ビームを出射するフォトニック結晶レーザIV - 発振特性の改善に向けた解析 -

西本昌哉, 北村恭子, 酒井恭輔, 岩橋清太, 野田進

2011年第72回応用物理学会学術講演会　2011年9月1日
フォトニック結晶レーザによる様々なベクトルビームの生成

岩橋清太, 黒坂剛孝, 酒井恭輔, 北村恭子, 高山直樹, 野田進

第57回応用物理学関係連合講演会　2010年3月19日
三角格子フォトニック結晶レーザによる２種類のドーナッツビームの生成

岩橋清太, 岳江林, 酒井恭輔, 黒坂剛孝, 北村恭子, 高山直樹, 國師渡, 大西大, 野田進

2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会　2009年9月8日
2次元フォトニック結晶レーザの出射ビームのFDTD法による集光解析

北村恭子, 酒井恭輔, 黒坂剛孝, 高山直樹, 國師渡, 宮井英次, 大西大, 野田進

2009年秋季第70回応用物理学会学術講演会　2009年9月8日
歪フォトニック結晶の有効場理論：動的理論

北川均, 北村恭子

第82回応用物理学会秋季学術講演会　2021年9月13日

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産業財産権 7

フォトニック結晶レーザ

野田進, 北村恭子, 米雅子

特許第7057949号

産業財産権の種類: 特許権
フォトニック結晶レーザ

野田進, 北村恭子, 黒坂剛孝, 酒井恭輔

特許第5709178号

産業財産権の種類: 特許権
フォトニック結晶レーザ

野田進, 北村恭子, 米雅子

産業財産権の種類: 特許権
2次元フォトニック結晶面発光レーザ

野田進, 沖野剛士, 北村恭子, 田中良典, 梁永

産業財産権の種類: 特許権
フォトニック結晶レーザ

野田進, 北村恭子, 米雅子

産業財産権の種類: 特許権
フォトニック結晶レーザ

野田進, 沖野剛士, 北村恭子, 田中良典, 梁永

産業財産権の種類: 特許権
フォトニック結晶レーザ

野田進, 北村恭子, 黒坂剛孝, 酒井恭輔

産業財産権の種類: 特許権

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共同研究・競争的資金等の研究課題 6

次世代スマートデバイス実現に向けた超小型・高精細RGB三原色ナノワイヤ光源開発

舘林潤, 北村恭子, 中島義賢

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Osaka University

2024年4月1日～ 2028年3月31日
歪フォトニック結晶における重力効果を用いた光操舵の研究

北村恭子

2022年4月1日～ 2026年3月31日
歪(ひずみ)フォトニック結晶科学の構築と新奇ビームレーザーへの展開

北村恭子

2020年～ 2023年

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本研究では、「歪(ひずみ)フォトニック結晶」の科学を構築し、格子歪によりフォトニック結晶実空間内での光軌道(トポロジー)の制御を可能にします。これをフォトニック結晶レーザーに展開することで、出射ビームの空間的な波面制御(特に位相制御)を実現することを目指します。
径偏光ビームの集光場における光と物質の相互作用を利用した極微小レーザに関する研究

北村恭子

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

研究機関：Kyoto Institute of Technology

2015年4月1日～ 2019年3月31日

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本研究は、微小集光特性などで注目を集めてきた径偏光ビームにおいて、①径偏光ビーム集光場におけるクローキング的効果と金属による電場増強効果を用いた、ナノプラズモニックレーザおよび②径偏光ビーム集光特性と誘電体構造を用いた、単一チップサブ波長自己集光レーザの2種の異なるタイプの極微小レーザを創製することを目指した。その結果、径偏光ビームを用いたプラズモニックレーザの可能性を示した。高効率な径偏光ビーム発生を可能にする新たなフォトニック結晶レーザを発明した。その表面加工により波長以下の微小光場形成が可能であることを示した。
マイクロチップ型ラゲール・ガウシアンビーム光源の開発

北村恭子

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Kyoto University

2013年4月1日～ 2015年3月31日

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光波は、波の周期的な長さ(波長)、振動する大きさ(振幅/強度)、振動する方向(偏光)、周期中での位置(位相)といった様々な物理量を有する。近年、半導体レーザにおいては、構成元素を変えることでの、色(波長)の変調はもとより、フォトニック結晶(PC)レーザと呼ばれる半導体レーザを用いることで、ビーム形状(強度分布)や偏光の制御をも可能になってきている。このような背景の下、本研究では、PCレーザの設計自由度に着目して、位相の空間的な制御を目指してきた。特に、円周方向に位相を制御することで、ラゲール・ガウシアンビームと呼ばれる、ドーナッツ形状のビーム出射に取り組んだ。
フォトニック結晶レーザより生成される新奇なドーナッツビームに関する研究

北村恭子

2008年～ 2010年

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回折限界を超える微小な光場の実現は、光メモリや光学顕微鏡、半導体露光装置などの発展に、大きな役割を果たすものと期待されている。近年、このような光場を実現する可能性を秘めているものとして、径偏光ドーナッツビームが注目を集めている。申請者はフォトニック結晶レーザの生成する径偏光ドーナッツビームを用いて、集光点の特性の実験的な評価を行い、理論的にもその特性を明らかにすることを目指している。平成22年度には研究実施計画における[3]光メモリや共焦点レーザ顕微鏡などのデバイス展開を視野に入れ、集光点での新奇な光軸方向の電界成分と物質(プラスチックを含めた誘電体や、蛍光染色体、金属表面に局在する表面プラズモンとの結合など)との相互作用について、電磁界シミュレーションと実験により検討することに着手した。まず、前年度に開発した、幅の狭いリング状の径偏光ビームを出射することが可能な、新規フォトニック結晶レーザを用いて、その集光特性の評価を行った。集光特性評価のための、新たな光学系を構築し、このビームによる焦点深度の伸長を明らかにした。また、このビームの焦点近傍では、電界強度分布とエネルギー流れが一致しないという、通常のビームでは考え難い新奇な性質を有する。このビームの特長を理解するため、3次元FDTD法による電磁界シミュレーションを用いて、焦点に設置した半波長大の金属立方体との相互作用を検討した。これらの成果は、安価で軽量な半導体レーザで従来の回折限界を超えることにつながり、先述のような光技術に大きな波及効果をもたらすと考えられる。

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担当経験のある科目(授業) 11

AI・データサイエンス基礎　京都工芸繊維大学工芸科学部
量子光学　京都工芸繊維大学工芸科学研究科
電子工学特別実験および演習１・２　京都大学工芸研究科
電子システム工学特別実験および演習　京都工芸繊維大学大学院工芸科学研究科
回路解析演習　京都工芸繊維大学工芸科学部
卒業研究　京都工芸繊維大学工芸科学部
電子システム工学セミナーI, II, III　京都工芸繊維大学工芸科学部
電子システム工学実験および設計　京都工芸繊維大学工芸科学部
電子システム基礎実験　京都工芸繊維大学工芸科学部
ものづくりと設計工学　京都工芸繊維大学工芸科学部
先端科学技術演習　京都工芸繊維大学工芸科学部

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