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2010 Fiscal Year Annual Research Report

300GHz帯を利用した20Gbit/s級高速無線技術に関する研究

Research Project

Project/Area Number 20246062
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

永妻 忠夫  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (00452417)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高原 淳一  大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90273606)
久武 信太郎  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (20362642)
Keywords先端的通信 / 電子デバイス・機器 / 無線通信 / ミリ波
Research Abstract

当該年度は最終年度として、当初の目標であった、1.20Gbit/sの無線伝送、ならびに、2.出力合成型フォトダイオードを送信機に用いた無線伝送の2つの実験的検証に注力した。
まず、1.については、受信系のベースバンド帯域の拡大を図った。伝送後のアイダイヤグラムによる評価から、300GHz帯において世界最高速度の20Gbit/sまでの無線伝送が可能であることを実証した。尚、ビット誤り率(BER)の測定については、BER評価装置のリミットにより、16Gbit/sまでのエラーフリー伝送を確認できたが、20Gbit/sにおいてもエラーフリーが実現できる見込みである。
次に、2.のフォトダイオードアレイの出力をチップ上で合成するアプローチで送信機の高出力化を図るという計画については、2個のフォトダイオードの出力を合成するモジュールを試作し実験を行った。その結果、300GHzで約1mWの出力を得ることに成功し、さらにこの出力合成モジュールを用いて、無線伝送距離約1mで10Gbit/sまでのエラーフリー伝送までを確認した。出力パワーとしては50倍以上の余裕があり、ベースバンド帯域がさらに改善されれば、40Gbit/sまで実現できる見通しが得られた。
以上、3年間の研究開発を通して、所期の目標どおり、300GHz帯無線で20Gbit/sを超える伝送特性が実現できることを示し、また、伝送速度の向上、伝送距離の長尺化に不可欠な高出力化の一手法として、出力合成が有効であることを実証した。本研究は、世界的に300GHz帯無線に対する関心が高まり研究開発が立ちあがるフェーズにタイムリーに同期し、常にこの分野でリーダシップを発揮することができた。

  • Research Products

    (25 results)

All 2011 2010

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (19 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] A Review on Terahertz Communications Research2011

    • Author(s)
      T.Kleine-Ostmann, T.Nagatsuma
    • Journal Title

      J.Infrared Millimeter & Terahertz Waves

      Volume: 32(招待論文) Pages: 141-171

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Challenges for Ultrahigh-Speed Wireless Communications Using Terahertz Waves2010

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma
    • Journal Title

      J.Terahertz Science and Technology

      Volume: 3(招待論文) Pages: 55-65

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Photonic Generation of Continuous Terahertz Waves and its Application to Communications and Sensing2010

    • Author(s)
      H.-J.Song, N.Shimizu, Y.Kado, T.Nagatsuma
    • Journal Title

      Proc.SPIE

      Volume: 7763 Pages: 776307-776307-10

  • [Journal Article] Terahertz waves are coming to the real world2010

    • Author(s)
      H.-J.Song, T.Nagatsuma
    • Journal Title

      SPIE Newsroom (7 October 2010)

      Volume: 10.1117/2 Pages: 003117

  • [Presentation] 光技術を用いたテラヘルツ無線における光源の検討(2)キャリア・ノイズ比が及ぼす影響2011

    • Author(s)
      荒川和輝,高田卓馬,H.-J.Song,味戸克裕,若月温,村本好史,久々津直哉,永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      東京都市大学
    • Year and Date
      2011-03-17
  • [Presentation] 光技術を用いたテラヘルツ無線における光源の検討(1)変調度が及ぼす影響2011

    • Author(s)
      高田卓馬,荒川和輝,H.-J.Song,味戸克裕,若月温,村本好史,久々津直哉,永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      東京都市大学
    • Year and Date
      2011-03-17
  • [Presentation] テラヘルツ無線通信の現状と将来展望2010

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会・電子デバイス研究会
    • Place of Presentation
      東北大学(招待講演)
    • Year and Date
      2010-12-19
  • [Presentation] Millimeter- and THz-wave Photonics Towards 100Gbit/s Wireless Transmission2010

    • Author(s)
      T.Nagatsuma, T.Takada, H.-J.Song, K.Ajito, N.Kukutsu, Y.Kado
    • Organizer
      The 23rd Annual Meeting of the IEEE Photonics Society
    • Place of Presentation
      デンバー、米国(招待講演)
    • Year and Date
      2010-11-10
  • [Presentation] 300-GHz-Band Wireless Link Based on Photonic Signal Generation2010

    • Author(s)
      T.Nagatsuma, H.-J.Song, Y.Fujimoto, T.Takada, M.Kawamura, K.Ajito, N.Kukutsu, Y.Kado, A.Wakatsuki, Y.Muramoto,
    • Organizer
      EOS Annual Meeting 2010
    • Place of Presentation
      フランス、パリ
    • Year and Date
      2010-10-26
  • [Presentation] Photonic Generation of THz Waves and Their Applications to Sensing and Communications2010

    • Author(s)
      T.Nagatsuma, T.Kumashiro, K.Takada, M.Kawamura, H.-J.Song, K.Ajito, N.Kukutsu
    • Organizer
      International Symposium on Frontier of Terahertz Spectroscopy IV
    • Place of Presentation
      信州大学(招待講演)
    • Year and Date
      2010-10-20
  • [Presentation] Recent Developments and Future Challenges in THz Communications.2010

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma
    • Organizer
      GDR-I Meeting, Joint GDR-I and JST-ANR session
    • Place of Presentation
      フランス、パリ(招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-28
  • [Presentation] 100-400 GHz Band Wireless Communications Technology Based on Photonic Signal Generation2010

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma
    • Organizer
      Asia-Pacific Radio Science Conference 2010
    • Place of Presentation
      富山国際会議場(招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-26
  • [Presentation] Extreme Bandwidth Wireless Communications Using Terahertz Waves2010

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma
    • Organizer
      20th International Conference on Applied Electro magnetics and Communications (ICECom 2010)
    • Place of Presentation
      ドブロブニク、クロアチア(招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-23
  • [Presentation] 300GHz帯無線システムを用いた14Gbps伝送実験2010

    • Author(s)
      高田卓馬,H.-J.Song,味戸克裕,枚田明彦,若月温,村本好史,久々津直哉,門勇一,永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] 300GHz帯無線リンクにおけるダイオード検波の感度特性2010

    • Author(s)
      川村昌史,H.-J.Song,高田卓馬,三宅一正,味戸克裕,久々津直哉,若月温,村本好史,門勇一,永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学
    • Year and Date
      2010-09-14
  • [Presentation] 300GHz帯を利用したギガビット無線リンク2010

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Organizer
      電気学会電子・情報・システム部門大会
    • Place of Presentation
      熊本大学(招待講演)
    • Year and Date
      2010-09-02
  • [Presentation] Photonic Generation of Continuous Terahertz Waves and its Application to Communications and Sensing2010

    • Author(s)
      H.-J.Song, T.Nagatsuma
    • Organizer
      SPIE Optics+Photonics Meeting
    • Place of Presentation
      サンディエゴ、米国(招待講演)
    • Year and Date
      2010-08-01
  • [Presentation] Technology Trend of Telecommunications above 120 GHz2010

    • Author(s)
      T.Nagatsuma
    • Organizer
      Asia Pacific Telecommunity, 17th APT Standardization Program Forum
    • Place of Presentation
      パタヤ、タイ(招待講演)
    • Year and Date
      2010-07-05
  • [Presentation] テラヘルツ波無線の現状と今後の展望2010

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Organizer
      応用物理学会 超伝導分科会 第41回研究会
    • Place of Presentation
      大阪大学・中之島センター(招待講演)
    • Year and Date
      2010-06-24
  • [Presentation] Toward Practical Applications over 100 GHz2010

    • Author(s)
      N.Kukutsu, A.Hirata, M.Yaita K.Ajito, H.Takahashi, T.Kosugi, H.Song, A.Wakatsuki, Y.Muramoto, T.Nagatsuma, Y.Kado
    • Organizer
      IEEE MTT-S Intern.Microwave Symposium, THIA-5
    • Place of Presentation
      アナハイム、米国(招待講演)
    • Year and Date
      2010-05-27
  • [Presentation] 未開の電波~テラヘルツ波~の通信応用を考える2010

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Organizer
      情報通信学会 関西支部 平成22年度 第1回研究会【マルチメディア研究会】
    • Place of Presentation
      関西学院大学大阪梅田キャンパス(招待講演)
    • Year and Date
      2010-05-20
  • [Presentation] Applications of Terahertz Photodiodes to Communications and Sensing2010

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma
    • Organizer
      7th Asia-Pacific Laser Symposium
    • Place of Presentation
      韓国、済州島(招待講演)
    • Year and Date
      2010-05-13
  • [Presentation] Challenges for Ultrahigh-speed Wireless Communications Using Terahertz Waves2010

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma
    • Organizer
      China-Japan Information and Communications Technology Forum 2010
    • Place of Presentation
      東京(招待講演)
    • Year and Date
      2010-04-23
  • [Book] Advances in Photodiodes : High-Power RF Uni-Traveling-Carrier Photodiodes (UTC-PDs) and Their Applications(分担)(ISBN 978-953-307-163-3)2011

    • Author(s)
      T.Nagatsuma, H.Ito
    • Publisher
      InTech-Open Access Publisher(印刷中)
  • [Book] テラヘルツ波新産業:第11章テラヘルツ波の情報通信利用第13章300GHz超の無線技術と課題2010

    • Author(s)
      永妻忠夫(共著)
    • Total Pages
      238-247, 269-273
    • Publisher
      シーエムシー出版

URL: 

Published: 2012-07-19  

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