| Project/Area Number |
23K03813
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
|
|---|
| Research Institution | Kanazawa University |
|---|
Principal Investigator |
丸山 武男 金沢大学, 電子情報通信学系, 准教授 (60345379)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
|
|---|
| Keywords | 光無線給電 / 光無線通信 / 画像処理 / 空間光通信 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
情報通信において「無線」化は常識となり、これによりモバイル機器の自由度は格段に広がった。一方、電力供給（以下、給電）はバッテリーを用いることで機器の「無線」化を実現している。このバッテリーの充電には「配線」を用いるため、真の「無線」化を実現するには給電も「無線」化する必要がある。遠距離給電やドローンなど移動体への給電は、磁界結合方式ではなくマイクロ波や光による無線給電が提案されている。本申請では、遠距離および移動体への給電に適した光無線給電システムの実現と光空間通信技術のハイブリッド化および大電力・高速データ伝送の実現を目指す。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
情報通信において「無線」化は常識となり、これによりモバイル機器の自由度は格段に広がった。一方、電力供給（以下、給電）においては、バッテリーを用いることで機器の「無線」化を実現している。しかしバッテリーの充電には「配線」を用いるため、真の「無線」化を実現するには給電においても「無線」化が必要である。遠距離給電やドローンなど移動体への給電に対しては、スマートフォンの無線給電に用いている磁界結合方式は不適合であるため、マイクロ波や光による無線給電が提案されている。本申請では、遠距離および移動体への給電に適した光無線給電システムの実現と光空間通信技術のハイブリッド化および大電力・高速データ伝送の実現を目指す。
そして今年度初めに目的とした「給電の高出力化」と「光無線給電システムと光空間通信技術のハイブリッド化」を実現した。具体的には下記のとおりである。
「給電の高出力化」は、数10Wの赤外線レーザと高出力用光検出器を用いて10Wクラスの光無線給電を実現した。給電効率は20%である。
「光無線給電と光空間通信技術のハイブリッド化」については、空間光通信において伝送帯域10GHzを実現した。そしてこれら二つのビームをダイクロイックミラーを用いて合波、分波させ距離2メートルにおける無線ハイブリッド伝送システムを構築した。
さらに空間位相変調器を用いて任意形状ビームの形成のも成功し、効率化も実現している。
またロボットアームを用いた光無線給電の取り組みも開始し、ハイブリッドシステムの課題であった移動体への解決策となる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度の目標である「給電の高出力化」と「光無線給電システムと光空間通信技術のハイブリッド化」について次の成果を得た。
「給電の高出力化」は、数10Wの赤外線レーザと高出力用光検出器を用いて10Wクラスの光無線給電を実現した。
「光無線給電と光空間通信技術のハイブリッド化」については、空間光通信において伝送帯域1GHzを実現し、給電とのハイブリッドシステムも構築した。
さらに空間位相変調器を用いて任意形状ビームの形成のも成功し、効率化も実現している。
上記結果を国際会議5件、国内会議1件発表した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
今後は「給電の高出力化」と「光無線給電システムと光空間通信技術のハイブリッド化」の両立を目指し、具体的に映像信号などの情報伝送を目指す。
|
