マイクロ光コムによる周波数変調コムLiDARの創出
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21H01848
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
久世 直也 徳島大学, ポストLEDフォトニクス研究所, 准教授 (50852258)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,930,000 (Direct Cost: ¥6,100,000、Indirect Cost: ¥1,830,000)
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| Keywords | 光周波数コム / ライダー / 集積フォトニクス |
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| Outline of Research at the Start |
周波数掃引されたCWレーザーを光源として使う周波数変調CWライダー（FMCWライダー）は完全自動運転車実現のための距離計測手法として研究・開発が進められている。しかし、FMCWライダーの測定時間は周波数・空間的にCWレーザーを掃引する時間、距離分解能はCWレーザーの周波数掃引範囲で制限される。本研究ではこの限界を突破し、超高速、超高分解能な新規ライダー手法として、マイクロ光周波数コムを光源としたFMcombライダーの開発を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
2波長マッハツェンダー干渉計（2波長MZI）を使った周波数掃引したマイクロコムの全コムモードの周波数掃引量評価技術を開発した。開発した手法を従来手法である電気光学サイドバンドを使った手法と比較することで周波数が正確に予想できることを確認し、さらにその予測精度が10 MHz以下であることを示した。
高速周波数変調(FM)コムライダーの原理実証実験を行った。提案手法ではマイクロコムの各コムモードを空間的に異なる方向に照射することで、FMCWライダーの高速化を狙う。さらに、電気光学変調器(EOM)を使って、コムモードを元に発生する両側のサイドバンドを使うことでも高速化を図る。原理実証実験ではマイクロコムのコムモードの周波数掃引をポンプ光の周波数掃引と電気光学変調器（EOM）による周波数掃引で行った。それにより、コムモードの両側にサイドバンドを立て、それらの周波数が非対称に掃引される。それらを用いることで1つの時間スロットで距離と速度の両方が測定できることを示した。性能評価は次年度以降に進める予定である。
高精度FMコムライダーの原理実証実験を行った。提案手法では電気光学(EO)コムのを使い、全コムモードを１つのターゲットに照射し、得られたライダー信号をコヒーレントに結合することで高精度を実現する。提案手法ではEOコムのコムモード間隔を変えることで各コムモードで異なる周波数掃引量が得られるため、各コムモードからのライダー信号を単一のフォトディテクタで検出できる。原理実証実験として、今年度は実験系を構築し、単一のフォトディテクタからコムモードをコヒーレントに結合する信号処理プログラムを構築した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
高速FMコムライダー、高精度FMコムライダー共に、原理実証実験が順調に進んでいるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
高速ライダー、高精度ライダー共に、ターゲットが不変な状況で測定を複数回行うことで、標準偏差の評価を行う。特に、高速ライダーではサイドバンドの非対称性が標準偏差に与える影響、高精度ライダーではコムモードをコヒーレントに接続した場合と、一つの光キャリアを同様の周波数幅掃引した時の標準偏差を比較し、コヒーレント接続が有意に機能しているかを検証する。
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Report
(1 results)
Research Products
(13 results)
