| 研究課題/領域番号 |
20K04414
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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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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
丸山 武男 金沢大学, 電子情報通信学系, 准教授 (60345379)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 光無線給電 / 空間光通信 / 半導体レーザー / 太陽電池 / 光空間通信 / 画像処理 / 機械学習 / 無線給電 / 空間通信 / レーザー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
情報通信において「無線」化は常識となり、これによりモバイル機器の自由度は格段に広がった。一方、電力供給（以下、給電）においては、バッテリーを用いることで機器の「無線」化を実現している。しかしバッテリーの充電には「配線」を用いるため、真の「無線」化を実現するには給電においても「無線」化が必要である。遠距離給電やドローンなど移動体への給電に対しては、スマートフォンの無線給電に用いている磁界結合方式は不適合であるため、マイクロ波や光による無線給電が提案されている。本申請では、遠距離および移動体への給電に適した光無線給電システムの実現と、光空間通信技術のハイブリッド化の構築を目指す。
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| 研究成果の概要 |
光無線給電・通信伝送システムにおける大電力および高速伝送を実現する要素技術として、異なる波長によるシステムをダイクロイックミラーを用い同じ光軸上で伝送するシステムを構築しました。本システムでは、電力とデータの送受信に影響を与えず、1Wの電力と10GHzのデータの同時伝送に成功しました。PDからレーザーへの受信精度を向上させることで、より高速なデータ伝送を実現しました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
光無線給電と空間光通信のハイブリッド化は、大電力伝送と超高速通信が同時に可能であるため、情報通信技術やエネルギー技術の分野での研究が進展することが期待できます。今回は給電と通信で異なる波長で行い、ワット級の電力とGHz帯の高周波伝送を同時伝送しました。さらに今回の課題では対象物が移動体であるため、ビーム走査や対象物検知などを組み合わせて、リアルタイム伝送が可能となりました。これにより、災害時に電力と通信の供給が可能となり、インフラの安定化に貢献することが期待されます。
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