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2013 Fiscal Year Annual Research Report

周波数領域テラヘルツ・トモグラフィの研究

Research Project

Project/Area Number 23246067
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

永妻 忠夫  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00452417)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 久武 信太郎  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (20362642)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywordsマイクロ波・ミリ波 / テラヘルツ波 / トモグラフィ / 電子デバイス・機器 / 計測工学
Research Abstract

最終年度にあたる本年度は、「周波数掃引型領域トモグラフィ(THz-OCT)システム」の実用化に不可欠な、高空間分解能化と画像取得の高速化の2つのポイントに注力し、プロトタイプシステムを開発した。具体的に得られた成果は以下のとおりである。
1)高空間分解能化:周波数逓倍を利用した全電気技術により、430GHz~750GHz帯の周波数掃引型トモグラフィシステムを開発した。奥行き分解能として、該帯域から理論的に予想される分解能、約0.7mm(空気中)を実験的に実証し、目標としていたサブミリメートル分解能を達成した。
2)全電気技術と光技術との比較:並行して、昨年度開発した光技術を用いた周波数掃引型THz-OCTシステムの性能向上を推進し、奥行き分解能0.6mm、横方向分解能0.45mmを達成した。また、奥行き方向の測定精度として±3umが確認され、ペットボトル、ICカード、ケーブル等の単層・多層膜の厚み計測に有効であることを示した。また、光技術を用いた場合、より広帯域の信号発生が可能であり、検出器の広帯域化により、一層の高分解能化が期待できる。一方、全電気システムでは、光技術に比べて約10倍の高出力化が可能であり、損失の大きな物体へ適用することができる。
3)測定時間短縮化技術の開発:システムの測定時間を支配している要因は、2次元平面方向の画像を得るためにメカニカルステージで被測定物を動かすところにあった。そこで、新たに設計したFθレンズとガルバノミラーを組み合せることにより、1次元のビームスキャナーを開発し、上記の全電気方式THz-OCTシステムに導入した。±30mmの範囲を0.2秒で計測可能となり、今後、2次元スキャナーの導入によるリアルタイム計測の実現の見通しが得られた。
上記の成果に対し、国内学会の論文賞2件、海外学会の論文賞1件、ならびに招待論文2件と、高い評価が得られた。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 8 results)

  • [Journal Article] テラヘルツ波を用いたイメージング技術2014

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Journal Title

      画像ラボ

      Volume: (出版予定)

  • [Journal Article] 電気光学効果を利用した電磁界計測技術の動向(招待論文)2014

    • Author(s)
      永妻 忠夫、久武 信太郎
    • Journal Title

      電子情報通信学会和文論文誌B

      Volume: Vol.J97-B,No.3 Pages: 243-252

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Terahertz Imaging Based on Optical Coherence Tomography (Invited)2014

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma, Hiroki Nishii, and Toshiyuki Ikeo
    • Journal Title

      OSA Journal Photonics Research

      Volume: 投稿中 Pages: 投稿中のため未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Continuous-wave Terahertz Field Imaging Based on Photonics-based Self-heterodyne Electrooptic Detection2013

    • Author(s)
      S.Hisatake and T.Nagatsuma
    • Journal Title

      Opt. Lett.

      Volume: vol.38 Pages: 2307-2310

    • DOI

      10.1364/OL.38.002307

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three Dimensional Millimeter- and Terahertz-Wave Imaging Based on Optical Coherence Tomography (Invited)2013

    • Author(s)
      Toshiyuki Ikeo, Takayuki Isogawa, and Tadao Nagatsuma
    • Journal Title

      IEICE Trans. Electronics

      Volume: Vol. E96-C, No. 10 Pages: 1210-1217

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] サブミリメートル奥行き分解能を持つテラヘルツ・トモグラフィ2014

    • Author(s)
      西井啓起, 池應敏行, 永妻忠夫
    • Organizer
      2014年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Year and Date
      2014-03-19
  • [Presentation] Present and Future Challenges in Terahertz-wave Photonics

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma
    • Organizer
      Asia-Pacific Microwave Photonics Conference (APMP2013)
    • Place of Presentation
      Gwangju, Korea
    • Invited
  • [Presentation] Terahertz Electric Field Mapping Based on All-optical Self-heterodyne Electrooptic Sensing

    • Author(s)
      S. Hisatake, T. Nishimura, and T. Nagatsuma
    • Organizer
      Asia-Pacific Microwave Photonics Conference (APMP2013)
    • Place of Presentation
      Gwangju, Korea
  • [Presentation] Generating Millimeter and Terahertz Waves by Photonics for Communications and Sensing

    • Author(s)
      T. Nagatsuma
    • Organizer
      IEEE Intern. Microwave Symposium (IMS2013)
    • Place of Presentation
      Seattle, USA
  • [Presentation] Photonic Generation of Terahertz Waves for Communications and Sensing

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma
    • Organizer
      Second International Conference on Telecommunications and Remote Sensing (ICTRS2013)
    • Place of Presentation
      Noordwijkerhout, Netherlands
    • Invited
  • [Presentation] Terahertz Imaging based on Optical Coherence Tomography

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma, Toshiyuki Ikeo, Hiroki Nishii
    • Organizer
      21st International Conference on Applied Electromagnetics and Communications (ICECom2013)
    • Place of Presentation
      Dubrovnik, Croatia
    • Invited
  • [Presentation] Photonic Generation of Extreme Broadband RF Signals for Communications and Sensing

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma
    • Organizer
      2013 IEEE International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP2013)
    • Place of Presentation
      Alexandria, USA
    • Invited
  • [Presentation] Self-heterodyne Terahertz Spectrometer Based on Photodiodes

    • Author(s)
      Shintaro Hisatake, and Tadao Nagatsuma, Jae-Young Kim and Katsuhiro Ajito
    • Organizer
      2013 IEEE International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP2013
    • Place of Presentation
      Alexandria, USA
  • [Presentation] Terahertz Tomographic Imaging with Sub-millimeter Depth Resolution

    • Author(s)
      H. Nishii, T. Ikeou, K. Ajito, N. Kukutsu, T. Nagatsuma
    • Organizer
      2013 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC2013)
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
  • [Presentation] Continuous-wave Terahertz Imaging and Spectroscopy Based on Telecom Photonics

    • Author(s)
      Tadao Nagatsuma
    • Organizer
      Asia Communications and Photonics Conference (ACP2013)
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Invited
  • [Presentation] 周波数領域型光コヒーレンス・トモグラフィを利用したテラヘルツイメージング

    • Author(s)
      池應敏行, 五十川貴之, 味戸克裕, 久々津直哉, 永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会MWP研究会
    • Place of Presentation
      東京
  • [Presentation] ミリ波・テラヘルツ波フォトニクスの進展と今後の展望

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Organizer
      IEEE Photonics Society Japan Chapter特別講演会
    • Place of Presentation
      機械振興会館
    • Invited
  • [Presentation] 光技術に基づく連続テラヘルツ波の振幅と位相の可視化

    • Author(s)
      久武信太郎, 西村辰彦, 永妻忠夫
    • Organizer
      2013年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      福岡工業大学
  • [Presentation] 周波数逓倍器を用いたテラヘルツ光コヒーレンストモグラフィ

    • Author(s)
      池應敏行, 五十川貴之, 永妻忠夫
    • Organizer
      2013年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      福岡工業大学
  • [Presentation] テラヘルツ技術を支える基礎科学と最近の進展

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Organizer
      電子情報通信学会 九州支部専門講習会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Invited
  • [Presentation] ミリ波・テラヘルツ波技術の動向と今後の展望

    • Author(s)
      永妻忠夫
    • Organizer
      2013 Microwave Workshops & Exhibition (MWE2013)
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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