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NISTEP注目科学技術 - 2020_E169

　次世代光源およびセンサ開発：生体などバイオセンシング、セキュリティ分野において光とくに近赤外＋赤外を用いた光技術(光源とセンサ・ディテクタ)の確信が重要である。光センシングの基本はシンプルで、1.物質への光照射、2.物質相互作用した光の検出、3.シグナルの解析(今後はMIや機械学習と組み合わせて多変量の評価や診断するシステムが検討されている)である。現在の例としては2ないし３色のLED光源を用いた血中酸素センサーなどがあり、様々な光エネルギー帯を使うことでセンシングできる物質の種類も感度も増加が期待される。
　その光源開発では、従来の”単色”のレーザー(LED+LD)技術に加え、必要な光帯域のみをすべてカバーする小型高出力な”ブロード光源”が求めらる。
　また様々な光の帯域、特に近赤外帯域や赤外に対応できる検出器の感度は不十分であるため、そのセンサ技術開発（新規の半導体フォトダイオード開発や検出技術開拓など）が重要。

光センシングは原理がシンプルであるため歴史も古く用途も多岐にわたる。汎用性が高いが確信的なブレイクスルーに至っていない理由はいくつかある。光に関して言えば効率的でかつ用途に合わせた光源出現がないことである。現状は目的の光を、単色のLD（レーザーダイオード）かLEDの組合せで得るか、あるいは高熱源であるハロゲンランプを分光して光ファイバーで誘導して利用する場合が多く、これらを広帯域で任意の光成分だけを持つチップサイズのLED光源＋チップ分光器で体現できれば光センシング応用に一定のブレイクスルーが起ると期待している。
様々な基盤技術が複合化して達成される科学技術において、例えば、光センシング分野では光源の開発だけでは成り立たないのは必至である。光ディテクタ開発や実際のターゲットセンサ(社会的なニーズに即したターゲット)などセットで研究開発をできる枠組み、コンソーシアム構成が重要と考えるが現状そういった枠組みが少ないように思える。