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吉岡 宏晃(よしおか ひろあき) データ更新日:2022.06.18



主な研究テーマ
プリンタブル微小光共振器の開発および応用に関する研究
キーワード:導波路、有機材料、色素レーザー、インクジェット
2013.04.
シリコーン骨格による新構造固体色素レーザーの開発および応用に関する研究
キーワード:導波路、有機材料、色素レーザー、ナノポーラス
2010.04~2013.03.
フェムト秒Yb:YAG セラミックレーザの開発および応用に関する研究
キーワード:モード同期レーザー、希土類金属添加固体レーザー
2007.04~2010.03.
研究業績
主要原著論文
1. Nasim Obata, Yuya Mikami, Hiroaki Yoshioka, Yuji Oki, Embedding Optical Microcavities in Nanoporous SiO2 Film via Infill Inkjet Printing, Advanced Photonics Research, 10.1002/adpr.202200018, 2200018, 2022.05.
2. Yuya Mikami, Hiroaki Yoshioka, Nasim Obata, Sangmin Han, and Yuji Oki, Polarization-dependent refractive index analysis for nanoporous microcavities by ray tracing of a propagating electromagnetic field, Optical Materials Express, 10.1364/OME.434394, 11, 9, 2924-2937, 2021.08, 有機無機ハイブリッド材料における基礎的な屈折率のふるまいを明らかにするために、ナノシリカ粒子凝集体を用いてFDTD法によりs、p偏光それぞれにおける斜入射光のふるまいを詳細に解析した。その結果、s、p偏光それぞれで遮蔽効果を受ける割合が異なることが分かり、偏光状態で実効的な屈折率が異なることを明らかにした。また、実際にナノシリカ粒子凝集体を用いた印刷マイクロディスクのWGMレーザー発振も行った。.
3. Abdul Nasir, Yuya Mikami, Rui Yatabe, Hiroaki Yoshioka, Nilesh Vasa, and Yuji Oki, Fully room temperature and label free biosensing based on an ink-jet printed polymer microdisk laser, OPTICAL MATERIALS EXPRESS, 10.1364/OME.415000, 11, 3, 592-602, 2021.03, Materials with biomolecule-compatible functional groups are desirable for the fabrication of microdisk lasers used in bio-sensing applications. In this study, a microdisk laser was fabricated using a low-viscosity hyper branched polymer FC-V-50 using ink-jet printing, and was surface-modified at room temperature within a relatively short time compared to conventional methods. The carboxyl functional group of the FC-V-50 polymer was used for surface modification and biotinylation. The adsorption characteristics of the microdisk laser were evaluated using bovine serum albumin, avidin, and streptavidin. This study reports the first demonstration of label-free biosensing using the FC-V-50 polymer-based microdisk laser..
4. Hiroaki Yoshioka, Shintaro Mitsui, Yuji Oki, Lasing from Printable Organic-Inorganic Microdisk Cavity with Mixed Doping of Laser Dye and ZnO, 2018 European Conference on Optical Communication, ECOC 2018
2018 European Conference on Optical Communication, ECOC 2018
, 10.1109/ECOC.2018.8535487, 2018.11, [URL], We have experimentally demonstrated a fabrication and WGM lasing of organic-inorganic microdisk mixed with laser dye and ZnO by the ink-jet printing without co-doping binding polymer for cavity host. This is the first demonstration of binder-free organic-inorganic hybrid microdisk lasers..
5. Abdul Nasir, Cong Chen, Yuya Mikami, Hiroaki Yoshioka, Naoya Nishimura, Nilesh Vasa, and Yuji Oki, Lasing characteristics of pyrromethene597 doped fluorinated hyper branched polymer based microdisk laser fabricated by ink-jet printing method, 23rd Microoptics Conference, MOC2018, 2018.10.
6. Taku Takagishi, Hiroaki Yoshioka, Shintaro Mitsui, Yuya Mikami, Naoya Nishimura, Yuji Oki, Highly Transparent Organic Microdisk Cavity in Visible Range by the Ink-jet Printing Method, 2018 Conference on Lasers and Electro-Optics, CLEO 2018
2018 Conference on Lasers and Electro-Optics, CLEO 2018 - Proceedings
, 2018.08, We experimentally demonstrated the fabrication and the fundamental lasing evaluation of a printed microdisk cavity by focusing on a fluorinated spherical polymer FZ-001 to achieve a microdisk with small absorption loss in the visible range..
7. Yuya Mikami, Hiroaki Yoshioka, Soichiro Ryu, Naoya Nishimura, Yuji Oki, Organic-inorganic hybrid microdisk laser with dye and silica mixed doping prepared by ink-jet printing method, Optics Express, 10.1364/OE.26.007140, 26, 6, 7140-7147, 2018.03, [URL], We developed an ink-jet printing method for fabricating inorganic microdisks at room temperature, which is much lower than the melting point of solid-state inorganic oxide, and have fabricated an organic-inorganic hybrid microdisk laser. Silica was used as the inorganic disk material, and microdisk-shaped aggregates were formed by the ink-jet printing method using a solution in which nanosilica particles were dispersed in propylene glycol monomethylether (PGME) solvent. Then, a microdisk capable of laser oscillation was also prepared by preliminarily adding the laser dye rhodamine 6G to the ink to form a mixed organic material. The structural evaluation of the printed microdisk was first conducted using an optical microscope, a scanning electron microscope (SEM), and an atomic force microscope (AFM). The results of laser oscillation evaluation by optical excitation showed that the printed microdisk sufficiently functions as an optical resonator with a low optical loss. In these evaluations, excellent values such as a surface roughness of 5.83 nm from root mean square (R. M. S.) which is one forth smaller than the particle diameter, and a laser oscillation threshold of 4.76 μJ/mm2 at a wavelength of 601.4 nm were obtained. To the best of our knowledge, this is the first time that an inorganic microdisk has been fabricated at room temperature to realize an organic-inorganic hybrid microdisk laser..
8. 吉岡 宏晃, 髙岸 拓, 三井 晨太郎, 三上 裕也, 陳 聰, 西村 直也, 興 雄司, インクジェット印刷法によるフッ素系球状ポリマーのマイクロディスク共振器の作製とレーザー発振評価, レーザー研究, 46, 1, 41-44, 2018.01.
9. Hiroaki Yoshioka, Yuya Mikami, Soichiro Ryu, Shintaro Mitsui, Cong Chen, Naoya Nishimura, Yuji Oki, Silica-based Inorganic Microdisk Cavity by the Ink-jet Printing Method, CLEO: 2017, 2017.05.
10. Hiroaki Yoshioka, Controlling mobility speed of dye molecules in polydimethylsiloxane through molecular weight and solubility, OPTICAL MATERIALS EXPRESS, 10.1364/OME.6.003417, 6, 11, 3417-3426, 2016.11.
11. Hiroaki Yoshioka, Cong Chen, Soichiro Ryu, Jifeng Li, Masaaki Ozawa, Yuji Oki, Ultra-low Threshold Lasing at 0.8 μm from Organic Microdisk Cavity by the Ink-jet Printing Method, CLEO: 2016, 2016.06.
12. Hiroaki Yoshioka, Noboru Hirakawa, Mitsuhiro Nakano, Yuji Oki, On-Demand Fabrication of Micro-Wired Rods and Nano-Coupling Control for 3D Polymeric Optical System, CLEO: 2015, 2015.05.
13. Hiroaki Yoshioka, Tomoya Ota, Cong Chen, Soichiro Ryu, Kei Yasui, Yuji Oki, Extreme ultra-low lasing threshold of full-polymeric fundamental microdisk printed with room-temperature atmospheric ink-jet technique, SCIENTIFIC REPORTS, 10.1038/srep10623, 5, 2015.05, 円盤型レーザー素子は、髪の毛の太さ程度の円盤形状をした光を閉じ込め共振させる微小共振器(マイクロディスクキャビティー)から構成され、情報処理分野における集積光回路に実装可能な周波数コム発生素子、医療バイオ分野におけるウイルス1個程度を検出できる超高感度バイオセンサーなど多岐にわたる分野で応用が可能なことから近年大きな注目を集めている。しかしこの円盤型レーザー素子の作製には、従来、フォトリソグラフィー法といった半導体プロセスの高度な技術が用いられてきたため、工場・実験室レベルで扱うものという考えが当該研究分野では常識であった。そこで本研究ではインクジェット技術を利用した室温・大気圧下で作製できる全く新しい分散型産業を指向した「インクジェットレーザー印刷法」を確立した。これは、超省エネルギーの円盤型レーザー素子を必要な場所に必要な数だけ市販のインクジェットプリンターのように簡単に卓上印刷できるという極めて独創的な技術である。当該学術分野のデバイス作製難易度を大きく低下させる「作製プロセスの簡素化」に大きく貢献したことは言うまでもなく、特に簡素な手法でありながら作製されたレーザー素子は駆動に必要なエネルギー(レーザー発振しきい値)において世界記録(従来より22%低いエネルギー)の「超省エネルギー化」を達成したことは学術的貢献が極めて高い。.
14. Hiroaki Yoshioka, Yusuke Itoh, Ayumu Kiyomori, Yuji Oki, Degradation self-recovery and durability extension on solid-state dye laser in blue region, CLEO: 2013, OSA Technical Diges, 10.1364/CLEO_SI.2013.CF1I.5, 2013.05.
15. Hiroaki Yoshioka, Yusuke Itoh, Ayumu Kiyomori, Masanao Era, Yuji Oki, Fluorene-based chromophore for degradation-recoverable solid-state dye laser, OPTICAL MATERIALS EXPRESS, 3, 2, 176-183, 2013.01.
16. Hiroaki Yoshioka, Wataru Iwasaki, Yukihiro Yamashita, Nobuo Miyadera, Kei Yasui, Daisuke Maeda, Yuji Oki, Nd3+-TFA:HPDA Polymeric Microchip Laser, 2012 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), 2012.05.
17. Hiroaki Yoshioka, Yu Yang, Hirofumi Watanabe, Yuji Oki, Fundamental characteristics of degradation-recoverable solid-state DFB polymer laser, OPTICS EXPRESS, 20, 4, 4690-4696, 2012.02.
18. Hiroaki Yoshioka, Wang Weibo, Kota Kuwamitsu, Wataru Iwasaki, Yukihiko Yamashita, Noboru Miyadera, Yuji Oki, Laser Action of Nd-Complex-Doped Polymer Laser Based on Liquid, MOLECULAR CRYSTALS AND LIQUID CRYSTALS, 10.1080/15421406.2011.566444, 539, 225-230, 2011.05.
19. Hiroaki Yoshioka, Ryo Goto, Soichiro Omi, Yu Yang, Yuji Oki, Degradation Recoverable DFB Lasers Based on P597:PDMS/PTFEMA, The European Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO/Europe) 2011 paper:, 2011.05.
20. Hiroaki Yoshioka, Ryo Goto, Soichiro Omi, Yu Yang, Yuji Oki, Solid-State Polymer Waveguide DFB Laser with Self Dye-Circulatory Function, 2011 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), 2011.05.
21. Hiroaki Yoshioka, Wang Weibo, Kota Kuwamitsu, Wataru Iwasaki, Yukihiko Yamashita, Nobuo Miyadera, Yuji Oki, High Efficient Laser Action by Nd3+ Complex, 2011 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO), 2011.05.
22. Hiroaki Yoshioka, Shinki Nakamura, Takayo Ogawa, Satoshi Wada, Dual-wavelength mode-locked Yb:YAG ceramic laser in single cavity, 2010 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO) AND QUANTUM ELECTRONICS AND LASER SCIENCE CONFERENCE (QELS), 2010.05.
23. Hiroaki Yoshioka, Shinki Nakamura, Takayo Ogawa, Satoshi Wada, Dual-wavelength mode-locked Yb:YAG ceramic laser in single cavity, OPTICS EXPRESS, 18, 2, 1479-1486, 2010.01.
24. Hiroaki Yoshioka, Shinki Nakamura, Takayo Ogawa, Satoshi Wada, 233-fs mode-locked Yb:YAG ceramic laser, 2009 LASERS & ELECTRO-OPTICS & THE PACIFIC RIM CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS, VOLS 1 AND 2, 1248-1249, 2009.09.
25. Shinki Nakamura, Hiroaki Yoshioka, Takayo Ogawa, Satoshi Wada, Broadly Tunable Yb3+-Doped Y3Al5O12 Ceramic Laser at Room Temperature, JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 10.1143/JJAP.48.060205, 48, 6, 2009.06.
26. Hiroaki Yoshioka, Shinki Nakamura, Takayo Ogawa, Satoshi Wada, Diode-Pumped Mode-Locked Yb:YAG Ceramic Laser, 2009 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS (CLEO) AND INTERNATIONAL QUANTUM ELECTRONICS CONFERENCE (IQEC), 2009.06.
27. Hiroaki Yoshioka, Shinki Nakamura, Takayo Ogawa, Satoshi Wada, Diode-pumped mode-locked Yb:YAG ceramic laser, OPTICS EXPRESS, 17, 11, 8919-8925, 2009.05.
28. 吉岡 宏晃, 中村 真毅, 小川 貴代, 和田 智之, 高効率・広帯域波長可変Yb:YAGセラミックレーザー, レーザー研究, 36, 648-652, 2008.10.
29. Shinki Nakamura, Hiroaki Yoshioka, Yu Matsubara, Takayo Ogawa, Satoshi Wada, Efficient tunable Yb : YAG ceramic laser, OPTICS COMMUNICATIONS, 10.1016/j.optcom.2008.05.009, 281, 17, 4411-4414, 2008.09.
30. Hiroaki Yoshioka, Shinki Nakamura, Yu Matsubara, Takayo Ogawa, Satoshi Wada, Efficient tunable diode-pumped Yb:YAG ceramic laser, 2008 CONFERENCE ON LASERS AND ELECTRO-OPTICS & QUANTUM ELECTRONICS AND LASER SCIENCE CONFERENCE, VOLS 1-9, 2601-2602, 2008.05.
主要総説, 論評, 解説, 書評, 報告書等
主要学会発表等
1. 吉岡 宏晃, 興 雄司, 精密オンデマンドプロセスによる印刷有機マイクロレーザー, レーザー学会学術講演会第41回年次大会, 2021.01.
2. Hiroaki Yoshioka, Yuya Mikami, Taku Takagishi, Naoya Nishimura, Yuji Oki, Additive fabrication of silica 3D structure for WGM optical micro cavities, 6th Korea-Japan Joint Symposium on Advanced Solar Cells 2019 - 3rd International Symposium on Energy Research and Application, 2019.02.
3. Hiroaki Yoshioka, Shintaro Mitsui, Yuji Oki, Lasing from Printable Organic-inorganic Microdisk Cavity with Mixed Doping of Laser Dye and ZnO, ECOC 2018, 2018.09.
4. Hiroaki Yoshioka, Yuya Mikami, Soichiro Ryu, Shintaro Mitsui, Cong Chen, Naoya Nishimura, Yuji Oki, Silica-based Inorganic Microdisk Cavity by the Ink-jet Printing Method, CLEO: 2017, 2017.05.
5. 吉岡 宏晃, 陳 聡, 笠 総一郎, 李 継峰, 安井 圭, 興 雄司, (招待講演)総印刷有機マイクロディスク共振器による近赤外レーザー発振, レーザー学会学術講演会第37回年次大会, 2017.01.
6. 吉岡 宏晃, (招待講演)オンデマンド印刷するマイクロディスクキャビティー, 第1回フォトニクス研究会「光の境界を開拓する!!」, 2016.12.
7. Hiroaki Yoshioka, Cong Chen, Soichiro Ryu, Jifeng Li, Masaaki Ozawa, Yuji Oki, Ultra-low Threshold Lasing at 0.8 μm from Organic Microdisk Cavity by the Ink-jet Printing Method, CLEO: 2016, 2016.06.
8. Soichiro Ryu, Hiroaki Yoshioka, Cong Chen, Kei Yasui, Yuji Oki, High-Q Printable Polymer Microdisk without Etching, 2015 European Conference on Lasers and Electro-Optics - European Quantum Electronics Conference, 2015.06.
9. Hiroaki Yoshioka, Noboru Hirakawa, Mitsuhiro Nakano, Yuji Oki, On-Demand Fabrication of Micro-Wired Rods and Nano-Coupling Control for 3D Polymeric Optical System, CLEO: 2015, 2015.05.
10. Hiroaki Yoshioka, Yusuke Itoh, Ayumu Kiyomori, Yuji Oki, Degradation self-recovery and durability extension on solid-state dye laser in blue region, CLEO: 2013, 2013.06.
11. Hiroaki Yoshioka, Wataru Iwasaki, Yukihiko Yamashita, Nobuo Miyadera, Kei Yasui, Daisuke Maeda, Yuji Oki, Nd3+-TFA:HPDA Polymeric Microchip Laser, CLEO: Science and Innovations, 2012.05.
12. Hiroaki Yoshioka, Ryo Goto, Soichiro Omi, Yu Yang, Yuji Oki, Degradation Recoverable DFB Lasers Based on P597:PDMS/PTFEMA, CLEO/Europe and EQEC 2011 Conference, 2011.05.
13. Hiroaki Yoshioka, Ryo Goto, Soichiro Omi, Yu Yang, Yuji Oki, Solid-State Polymer Waveguide DFB Laser with Self Dye-Circulatory Function, CLEO:2011 - Laser Applications to Photonic Applications, 2011.05.
14. Hiroaki Yoshioka, Wang Weibo, Kota Kuwamitsu, Wataru Iwasaki, Yukihiko Yamashita, Nobuo Miyadera, Yuji Oki, High Efficient Laser Action by Nd3+ Complex, CLEO:2011 - Laser Applications to Photonic Applications, 2011.05.
15. 中村 真毅, 吉岡 宏晃, 興 雄司, (招待講演)フェムト秒Yb:YAGセラミックレーザーの開発および応用に関する研究, レーザー学会学術講演会第31回年次大会, 2011.01.
16. Hiroaki Yoshioka, Shinki Nakamura, Takayo Ogawa, Satoshi Wada, Dual-Wavelength Mode-Locked Yb:YAG Ceramic Laser in Single Cavity, CLEO: Conference on Lasers and Electro-Optics, 2010.05.
17. Hiroaki Yoshioka, Shinki Nakamura, Takayo Ogawa, Satoshi Wada, 233-fs mode-locked Yb:YAG ceramic laser, CLEO Pacific Rim: Conference on Lasers and Electro-Optics/Pacific Rim 2009, 2009.09.
18. Hiroaki Yoshioka, Shinki Nakamura, Takayo Ogawa, Satoshi Wada, Diode-Pumped Mode-Locked Yb:YAG Ceramic Laser, CLEO/IQEC: Conference on Lasers and Electro-Optics/International Quantum Electronics Conference, 2009.06.
19. Hiroaki Yoshioka, Shinki Nakamura, Yu Matsubara, Takayo Ogawa, Satoshi Wada, Efficient Tunable Diode-Pumped Yb:YAG Ceramic Laser, CLEO/QELS: Conference on Lasers and Electro-Optics/Quantum Electronics and Laser Science Conference and Photonic Applications Systems Technologies, 2008.05.
特許出願・取得
特許出願件数  0件
特許登録件数  1件
その他の優れた研究業績
2016.05, 第40回レーザー学会奨励賞を受賞した。本賞はレーザーに関する研究で、きわめて示唆的かつ独創的で、将来性のあるものに対して贈られるものである。選考対象は、2014年~2015年の間の会誌「レーザー研究」掲載論文、研究会発表講演、学術講演会年次大会発表講演の論文賞および進歩賞が対象とする全ての論文/講演で、第468回研究にて発表した「総印刷有機マイクロディスク共振器による近赤外レーザー発振」の研究成果が選ばれた。.
学会活動
所属学会名
Optical Society of America (OSA)
レーザー学会
応用物理学会
学協会役員等への就任
2022.06~2024.05, 一般社団法人 レーザー学会, 運営委員.
2020.06~2022.05, 一般社団法人 レーザー学会, 運営委員.
2020.04~2022.03, 一般社団法人 電子情報通信学会, 運営委員.
2018.04~2020.03, 一般社団法人 電子情報通信学会, 運営委員.
2018.06~2020.05, 一般社団法人 レーザー学会, 運営委員.
2017.01~2018.12, 一般社団法人 電気学会, 運営委員.
2016.06~2018.05, 一般社団法人 レーザー学会, 運営委員.
2014.04~2015.03, 科学技術動向研究センター, 専門調査委員.
学会大会・会議・シンポジウム等における役割
2021.01.18~2021.01.20, レーザー学会学術講演会第41回年次大会, プログラム委員会 主査 .
2021.01.18~2021.01.20, レーザー学会学術講演会第41回年次大会, 現地実行委員会 主査 .
2017.01.07~2017.01.09, レーザー学会学術講演会第37回年次大会, プログラム委員会 委員.
2016.01.09~2016.01.11, レーザー学会学術講演会第36回年次大会, プログラム委員会 委員.
2014.01.20~2014.01.22, レーザー学会学術講演会第34回年次大会, 実行委員.
学術論文等の審査
年度 外国語雑誌査読論文数 日本語雑誌査読論文数 国際会議録査読論文数 国内会議録査読論文数 合計
2021年度      
2020年度       82  82 
2018年度      
2017年度    
2016年度    
2015年度      
2014年度      
2013年度      
2011年度      
2010年度      
その他の研究活動
海外渡航状況, 海外での教育研究歴
ヴェストファーレン・ヴィルヘルム大学ミュンスター, Germany, 2019.03~2020.03.
Georgia Institute of Technology, UnitedStatesofAmerica, 2011.10~2011.10.
受賞
第40回レーザー学会奨励賞, 一般社団法人 レーザー学会, 2016.05.
研究資金
科学研究費補助金の採択状況(文部科学省、日本学術振興会)
2019年度~2022年度, 国際共同研究強化(A), 代表, ハイブリッドナノフォトニクスによる印刷マイクロレーザーと量子光集積回路の統合研究.
2018年度~2020年度, 若手研究, 代表, 有機無機ナノハイブリッドを指向したシリカマイクロディスク光共振器の研究.
2016年度~2017年度, 若手研究(B), 代表, 円盤型有機レーザー素子の連続励起駆動に向けた低しきい値化.
2016年度~2018年度, 基盤研究(C), 分担, トリリオン・センサーを指向したプリンタブルマイクロディスク共振器の研究.
2011年度~2012年度, 特別研究員奨励費, 代表, シリコーン骨格による新構造固体色素レーザーの開発および応用に関する研究.
競争的資金(受託研究を含む)の採択状況
2020年度~2025年度, 戦略的創造研究推進事業 (文部科学省), 分担, 自己組織化トポロジカル有機マイクロ共振器の開発.
寄附金の受入状況
2019年度, 一般財団法人丸文財団, 第22回 交流研究助成/印刷的技法によるマイクロディスクレーザーのための単一モード選択機構の形態評価.

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