| 研究課題/領域番号 |
17K06432
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
通信・ネットワーク工学
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| 研究機関 | 鹿児島大学 |
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研究代表者 |
福島 誠治 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (10610214)
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| 研究分担者 |
永山 務 鹿児島大学, 理工学域工学系, 助教 (80781997)
渡邉 俊夫 鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (90524124)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 周波数変換 / 半導体レーザ / 光副搬送波 / ヘテロダイン / 逓倍 / マイクロ波光学 / 戻り光 / 強度雑音 / 光無線融合技術 / 光モジュール / 光無線 / マイクロ波 / マイクロ波工学 / 光通信 / 光変調器 / 光信号処理 / 光デバイス / フォトダイオード / 電子デバイス・機器 / フォトニックネットワーク / テラヘルツ/赤外材料・素子 |
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| 研究成果の概要 |
一般の無線通信・放送機器において周波数変換は電子部品でなされるが、半導体レーザなどの光部品でも実行可能であることをシミュレーションと実験によって示した。光ファイバ通信でも多用されている電界吸収型変調器集積半導体レーザ(EML)には、ポートが多いこと、出力レーザ光電力が入力信号の乗算が得られることや非線形応答を示すことから周波数変換のポテンシャルが高い。本研究ではEMLなどの半導体光部品を用いて、光副搬送波に対する周波数変換が可能であることを示した。通常と異なる使用法で予測される雑音や周波数特性の課題に対する対応も検討し、必要な光部品をすべて搭載したモジュールを試作し、十分な性能を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
半導体レーザのような光部品でヘテロダイン周波数変換のような信号処理を実験的に証明したことには大きな学術的意義がある。光信号処理という学術分野は存在するが実験実証が少なく、展開に対する閉塞感があった。本研究は新しい信号処理形態を提示した。現在の課題の解決や特性の改善など、今後の研究分野の広がりが期待できる。
通信における信号処理においては、電子デバイスによる大きな電力消費、すなわち大きな温室効果ガスの排出が問題となっていることから、全光信号処理への期待が高まっている。本研究の社会的意義として、通信システムの一部を光デバイスに置き換えることによる地球温暖化対策が挙げられる。
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