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Investigation of a practical sparse array terahertz imaging sysytem for real-time 3-dimensional imaging applications

研究課題

研究課題/領域番号 19K14995
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分21030:計測工学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

易 利  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (90803908)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードテラヘルツ波イメージング / フォトニクレーダ / 共鳴トンネルダイオード / 合成開口レーダ / terahertz imaging / FMCW radar / resonant tunneling diode / テラヘルツ波センシング / センサーアレー / sparse array / inspection
研究開始時の研究の概要

This research work will develop a practical THz imaging system that can greatly reduce the complicity and high cost comparing with the previous systems. This research is potential for popularizing the THz sensing applications to benefit variants of industrial applications in our daily life.

研究成果の概要

本研究は主な成果は二つがあります。1、初めて共鳴トンネルダイオード(RTD)の送信受信を同時に行い、単体で低コストなTHzイメージング素子を実現した。これを用いて、スパースアレーでのイメージングをシミュレーションで検証した。ですが、現段階RTD素子の発信周波数制御は完全にできていないため、RTDだけで高分解能の3次元イメージングはまだ困難である。2、そのため、本研究室既存の光技術に基ついて、高速なテラヘルツ波レーダを実現した。また、合成開口レーダ技術の導入によって、およそ2mmの分解能で三次元イメージングを実現した。将来的には、当システムの低コスト化および更なる高速化を目指している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の着目点は、現在発展しているテラヘルツ波技術をイメージング応用(セキュリティ、生産線の検査、リモートセンシングなど)に開きたいと思います。そのため、システムの低コストの目的で、本研究を展開しました。成果概要で紹介したように、高価な電子逓倍器の代わりに、共鳴トンネルダイオードや、光技術基ついた広帯域レーダシステムなどの手法を導入した。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Towards Practical Terahertz Imaging System With Compact Continuous Wave Transceiver2021

    • 著者名/発表者名
      Yi Li、Nishida Yosuke、Sagisaka Tomoki、Kaname Ryohei、Mizuno Ryoko、Fujita Masayuki、Nagatsuma Tadao
    • 雑誌名

      Journal of Lightwave Technology

      巻: 39 号: 24 ページ: 7850-7861

    • DOI

      10.1109/jlt.2021.3092779

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Prospects for Long-range Terahertz Imaging Techniques2021

    • 著者名/発表者名
      Li Yi, Yosuke Nishida
    • 学会等名
      IEICE General Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 安心・安全な社会に向けた電波センシング技術動向2021

    • 著者名/発表者名
      易利
    • 学会等名
      KEC関西電子工業振興センター 第12回 光・電波フォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Investigation on 600-GHz-Band FMCW Photonic Radar System for a Flexible Inspection Distance2021

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kaname;Li Yi;Tadao Nagatsuma
    • 学会等名
      2021 IEEE Asia-Pacific Microwave Conference (APMC)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast Three-dimensional Terahertz Imaging with Continuous-wave Photomixing2021

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Kaname;Li Yi;Tadao Nagatsuma
    • 学会等名
      2021 46th International Conference on Infrared, Millimeter and Terahertz Waves (IRMMW-THz)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High-speed 600-GHz-Band Terahertz Imaging System Using Polygon Mirror2021

    • 著者名/発表者名
      Yaheng Wang;Ryohei Kaname;Li Yi;Tadao Nagatsuma
    • 学会等名
      2021 International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Imaging Applications with a Single Resonant Tunneling Diode Transceiver in 300-GHz Band2021

    • 著者名/発表者名
      Li Yi;Ryohei Kaname;Yosuke Nishida;Xiongbin Yu;Masayuki Fujita;Tadao Nagatsuma
    • 学会等名
      2020 International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Prospects for Long-range Terahertz Imaging Techniques2021

    • 著者名/発表者名
      易利, 西田陽介
    • 学会等名
      IEICE電子情報通信学会2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Terahertz Imaging Using Coherent Resonant Tunneling Diode Receiver2020

    • 著者名/発表者名
      Li Yi, Ryoko Mizuno, Ryohei Kaname, Atsushi Oshiro, Shuya Iwamatsu, Tomoki Sagisaka, Yosuke Nishida, Masayuki Fujita, and Tadao Nagatsuma
    • 学会等名
      2020 IEICE Society Conference
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Imaging Applications with a Single Resonant Tunneling Diode Transceiver in 300-GHz Band2020

    • 著者名/発表者名
      Li Yi, Ryohei Kaname, Atsushi Oshiro, Xiongbin Yu, Yosuke Nishida, Masayuki Fujita, and Tadao Nagatsuma
    • 学会等名
      2020 International topical meeting on microwave photonics(MWP)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ミリ波テラヘルツ波フォトニクス技術の通信・センシングへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      易 利
    • 学会等名
      国際光デーシンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 2020 International topical meeting on microwave photonics(MWP)2020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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