NIKKEI——日本经济新闻中文版

      光子晶体可通过在晶体内有规律地形成几百纳米（1纳米是十亿分之一米）大小的孔洞，对光进行控制。通过根据特定的光波长制作孔洞，可以实现完全不透光的“光子绝缘体”，或者改变特定波长下的折射率。这一技术可以通过孔洞的大小、形状、间隔长度等实现多种控制，还能广泛应用于LiDAR以外的其他领域。

      野田教授等人利用光子晶体激光器，成功使进行金属等精密加工的装置大大缩小了尺寸。通过调整微小孔洞的穿孔方法，减少了分散的光，提高了激光输出，并将其应用于加工机。

     以前，必须使用几十厘米以上的大尺寸设备，才能发出可用于加工机的足够亮度的激光，但2023年使用直径为3毫米的激光发生器，实现了与大尺寸设备同等的亮度。据称，今后的目标是实现10倍的激光输出。

     光子晶体还有望对作为新一代信息技术而备受期待的使用光的信息处理和通信发挥重要作用。NTT正在开发使用光子晶体的集成电路。

      传统集成电路利用电进行运算和信息传输。通过电方面的On和Off转换（Switching）来表达信息，但电在通过线路时会产生热量，传输信息的速度也会变慢，因此在小型化和高速化方面存在局限性。

     NTT利用光子晶体密闭光的性质，实现了可用于信息处理的转换。当有特定信号进入时，能通过的光的频率改变，从而切换开关。光子晶体会密闭光，因此即使微弱的光也可以切换，可以低耗电量进行高速处理。NTT还成功开发出了使用光的运算元件。

     NTT物性科学基础研究所的研究员纳富雅也表示“如果能将芯片内的活动全部转化成光，则可以做得尺寸很小且大幅降低能耗。这利用以往的光技术存在难度，但采用光子晶体就能够实现”。目标是2030年代实现实用化。NTT提出了利用光技术实现新一代通信基础“IOWN”的目标，光子晶体有可能成为核心技术。

      京都大学的野田教授表示：“激光源有多种用途，使用将进一步扩大”。今后应用于宇宙空间的卫星间通信备受期待。

      由于可以长距离、高效地传输光，有可能可以用于卫星间的高速通信，因此日本KDDI综合研究所（埼玉县富士见野市）等也正开展研究。

      京都大学2020年设立了基于光子晶体激光器的产学合作组织“PCSEL-COE”。三菱电机及罗姆等100多家日本国内外企业和研究机构参与其中，目标是推进技术转移，将光子晶体培育成新的产业基础。

      研究人员的探究心带来创新

      给产业带来创新的多种技术源于希望理解自然造福社会的研究人员的探究心。