スタンレー電気、京都大学・日亜化学工業との三者共同による次世代レーザー「PCSEL」の社会実装に向けた研究成果を発表
スタンレー電気株式会社（本社：東京都目黒区、代表取締役社長：貝住 泰昭）は、国立大学法人 京都大学 野田研究室（本部：京都府京都市、総長：湊 長博）および日亜化学工業株式会社（本社：徳島県阿南市、代表取締役社長：小川 裕義）と共同で、高出力・高指向性・高機能性を兼ね備えた次世代半導体レーザーであるPCSEL※1の早期社会実装を目指す研究を2024年より推進しています。
このたび、2025年11月10日（月）〜12日（水）の日程で英国スコットランドにて開催中の「International Workshop on PCSELs 2025」にて、本共同研究の取り組みと成果について、当社が招待講演を行いましたので、お知らせいたします。
【講演内容／共同研究の成果】
① 発光サイズΦ1mmのPCSEL素子による高指向性ビームの生成に成功
独自のフォトニック結晶構造と電極設計を最適化することで、発光サイズΦ1mmのPCSEL素子で高指向性ビームを生成することに成功しました。従来の青色半導体レーザーは、発光サイズを拡大するとビームが広がり、輝度が低下する課題がありました。本研究により、ビームの拡がりが従来の0.1～0.2度から0.05度以下となる高い指向性と、大型レーザーに匹敵する輝度となる高エネルギー密度を実現しました。今後、銅やアルミニウムなど青色波長領域で光吸収率が高い素材の精密加工に適した光源として、活用が期待されます。
② 水中センシングへの有効性を確認
共同研究ではさらに、高指向性ビームを活用し、水中での高精度センシングが可能であることを実証しました。理論上、水中10m先を1cmレベルの物体まで検知できることから、従来の赤外光や音波では困難だった、船舶事故防止に向けた海中の障害物の検知や、橋脚など水中インフラの検査、海中資源探査など幅広い分野で活用が期待されます。また、車載用途においては雨天や濃霧といった視界不良の環境下でのLiDAR※2への応用により、自動運転技術の安全性向上への貢献も見込まれます。
【三者の主な役割】
●スタンレー電気・京都大学 野田研究室
PCSEL素子サンプルの設計・評価・試作全般。日亜化学工業が試作したサンプルの性能を評価。
●日亜化学工業
PCSEL素子サンプルの試作・社内評価、その成果物を当社および京都大学に提供。
今後も、当社と京都大学で培ってきたフォトニック結晶設計・評価のノウハウと、日亜化学工業のレーザー素子製造技術を融合させることで、三者にてPCSELの社会実装に向けた研究開発を進めてまいります。この取り組みを通じて、産学連携による光技術の新たな可能性を切り拓き、次世代ものづくりやセンシング分野に貢献してまいります。
※１： PCSEL（Photonic Crystal Surface Emitting Laser）
フォトニック結晶面発光レーザー。1999年に京都大学 野田研究室にて発明されたもので、高出力・高指向性・高機能
性を兼ね備えた次世代半導体レーザー
※２： LiDAR（Light Detection and Ranging）
レーザー光を用いて対象物までの距離や形状を測定する技術。雨や霧などの視界不良環境下でも、カメラでは捉えにく
い障害物を検知できるため、自動運転車の安全性向上に貢献
スタンレー電気株式会社について
1920年に自動車用電球などの特殊電球の製造販売を目的に創業し、現在では世界の主要な四輪・二輪メーカーに製品を提供しています。自動車照明以外にも可視光・赤外・紫外の各種LEDやLCDなどのコンポーネンツ製品、電子応用製品で、暮らしの安全安心に貢献しています。
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