/日本工業出版(株)/

　光領域で動作するメタマテリアルについて、物質の透磁率を人工的に制御する手法を中心に、その動作原理とその設計方法を解説する。そして、メタマテリアルの応用として、物質界面の光反射を消す技術や、高屈折率物質を生み出す手法を紹介する。

　最近テラヘルツ波技術の発展が著しく、産業応用まで含めた様々な応用が期待されている。テラヘルツ領域ではメタマテリアルは現在の加工技術で精度のよいものが作製できるため、新しい光学デバイスやセンサーの開発のための有用な概念として認識されつつある。

　最近、メタマテリアル技術の発展に伴い、いわゆるハリーポッターの「透明マント」の実現可能性が高まってきている。透明マント(クローキング)の設計方法の現状、その実現可能性および今後の課題について解説する。

　可視域においては金属による電磁波の吸収損失がメタマテリアルの実現に対して大きな障壁となっている。本稿では、この損失を利得媒質を用いることで補償する方法について述べている。表面プラズモン共鳴とメタマテリアル共振器におけるその効果、および、金属近傍の利得媒質の特性について述べている。

　メタマテリアルの大きな特徴は、広い範囲の屈折率を人工的に設計できるところにある。非線形光学効果などを用いて、外部からこの屈折率の変調ができれば、様々な分野で応用できると考えられる。本稿では、動的な屈折率変化を示すメタマテリアルを中心に解説する。

　フランスのQuantel社製Twins BSLシリーズは、PIVに特化した設計により優れた基本性能とハンドリング性能、低メンテナンス性を実現している。PIV実験が一般化した背景には流体解析を行い、その流体を最適化する技術の確立が目的となる。

　コノプローブシリーズ最新モデル、ナノコノプローブの新機能、拡散・正反射面同時測定機能と透過測定機能の紹介とコノプローブのラインビームモデルであるコノラインの改善型を紹介する。

　ブルー(457nm)および532nm(グリーン)の波長が揃った空冷式のハイパワーDPSS(半導体励起固体)レーザーは、そのコンパクト性と消費電力の低さから、現代にマッチしたエコロジーなレーザーと言える。その発振原理から製品ラインナップまでを紹介する。

　バイオ分析装置では複数種類の蛍光試薬と、その試薬の蛍光波長に応じた励起用レーザが複数種類用いられている。昭和オプトロニクス(株)では、4万台を超える固体レーザの出荷実績から培われた高品質・高信頼性化技術に加え、自社が保有する低損失コーティング技術や高精度光学部品を使用した、小型・高信頼・低消費電力のバイオ用レーザをラインアップしたので紹介する。

　筆者等は、数mの遠距離から高精度・高感度・高分解能に計測のできる全ファイバ型で実用的な三次元光計測システムの開発に成功した。距離分解能は1.4m、測定感度は102dBであり、微細構造や光沢面を持つような各種サンプルの三次元形状を計測することができた。

　フェムト秒レーザーによるレーザーピーンフォーミングを薄板の曲げ加工に適用した。本稿では加工原理および照射条件による基礎的な加工特性について解説する。バネ性の強い材料でもスプリングバックの影響を抑制して曲げ加工できることが確認できた。

　本研究では、触媒を成膜した基板上に、レーザや電子ビームを局所的に照射して、ピンポイントでカーボンナノチューブを生成した。特にレーザで効率的に加熱するために、基板の中にクロム層を挟み、レーザ光を 吸収させた。

　金ナノ粒子は局在表面プラズモン共鳴により周囲媒質の屈折率変化に対して分光応答を示し、その非標識生体分子検出法への応用に対する期待が近年高まっている。本稿ではナノ粒子を利用したSPR法の感度増幅法に加え、バイオチップ作成法について紹介する。