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2009 Fiscal Year Annual Research Report

超並列光ヘテロダイン法によるミリ波実時間映像化に関する研究

Research Project

Project/Area Number 20686027
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

笹川 清隆  Nara Institute of Science and Technology, 物質創成科学研究科, 助教 (50392725)

Keywords電界計測 / ミリ波 / 電気光学効果 / 光ヘテロダイン / イメージセンサ
Research Abstract

本年度は,ミリ波電界の実時間映像化における周波数帯域拡張および高感度化を目的とし,シングル・サイドバンド光変調器を用いたミリ波変調光生成の研究と,差動増幅型イメージセンサの設計を行った.
昨年度までにミリ波電界の実時間映像化に必要となる光ヘテロダイン検波用高原として、変調周波数100GHz、波長775nmの変調光生成手法の基本原理を実証した。ただし、変調スペクトルの制御を行なうためにバンド・パス・フィルタを用いており、適用可能な周波数帯域が限られていた。本年度は,新たに光フィルタを用いない変調手法について、理論的な検討を行い、入れ小型のマッハ・ツェンだ干渉計構造を有するシングル・サイドバンド光変調器を用いて実現可能であること見出した。本手法では、変調光の変調周波数は入力信号の周波数に対して4逓倍となる。すなわち、所望の周波数に対して低周波数の安価な増幅器が利用できる。実際に実験による検証を行い、マイクロ波帯およびミリ波帯において2トーン変調光信号を得られることを実証した。
イメージセンサにおける感度向上手法として、差動増幅器を有するイメージセンサの設計を行った。提案する電界の映像化手法では、測定対象である微弱な電界信号によって光を変調しイメージセンサで検出するため、出力信号は信号振幅に対してオフセット成分が10^2以上と大きくなる。差動増幅器によって、オフセット成分を除去し、信号成分を増幅するための差動増幅器を有するイメージセンサを試作し、テストチップによって差動増幅機能の確認に成功した。

  • Research Products

    (6 results)

All 2009

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

  • [Journal Article] Lithium Niobate Disk Sensor Using Photonic Heterodyning2009

    • Author(s)
      K.Sasagawa, M.Tsuchiya
    • Journal Title

      Appl.Phys.Express 2

      Pages: 82201

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Real-time digital signal processing for live electro-optic imaging2009

    • Author(s)
      K.Sasagawa, A.Kanno, M.Tsuchiya
    • Journal Title

      Opt.Express 17

      Pages: 15641-15651

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 電界イメージングの高感度化に向けたCMOSイメージセンサの設計2009

    • Author(s)
      藤原正英, 笹川清隆, 徳田崇, 太田淳
    • Organizer
      Optic & Photonics Japan 2009
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県)
    • Year and Date
      20091100
  • [Presentation] 第二高調波発生による4逓倍光2トーン信号生成2009

    • Author(s)
      笹川清隆, 藤原正英, 野田俊彦, 徳田崇, 太田淳
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20090900
  • [Presentation] Quadruple Frequency Photinic Signal Generation by Optical Frequency Doubling2009

    • Author(s)
      K.Sasagawa, M.Fujiwara, T.Noda, T.Tokuda, Jun Ohta.
    • Organizer
      OSA Annual Meeting 2009
    • Place of Presentation
      San Jose, CA, USA
    • Year and Date
      2009-10-12
  • [Presentation] CMOSイメージセンサによる高感度電界イメージング2009

    • Author(s)
      藤原正英, 野田俊彦, 笹川清隆, 徳田崇, 太田淳
    • Organizer
      日本光学会情報フォトニクスセンシンググループ秋合宿
    • Place of Presentation
      ウッディパル余呉(滋賀県)
    • Year and Date
      2009-09-28

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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