• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

マイクロ光コムによる周波数変調コムLiDARの創出

研究課題

研究課題/領域番号 21H01848
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分30020:光工学および光量子科学関連
研究機関徳島大学

研究代表者

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)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード光周波数コム / LiDAR / ライダー / 集積フォトニクス
研究開始時の研究の概要

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。

研究成果の概要

本研究では、マイクロコムを使ったLiDARの技術の開発を行った。要素技術としてマイクロコムの周波数掃引技術と周波数変化量の測定技術を開発した。さらに、新規LiDAR手法として、高速化を目指した非対称両側サイドバンドLiDARの原理実証、高精度を目指したコムモードのコヒーレント結合を使ったLiDARの原理実証を行った。非対称両側サイドバンドLiDARでは非対称な周波数変化をサイドバンドに加えることで、1時刻スロットで距離と速度の同時計測ができた。高精度LiDARではコムモード3本をコヒーレント結合し、測定精度の評価を行ったところ、分解能は向上するものの、測定精度が悪化する問題を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義はマイクロコムの周波数制御技術が向上したこと、そして、マイクロコムを使った新規LiDAR手法を開発したことである。有効性が明らかになった高速LiDARでは原理実証から1歩進め、実物体を使った実験を進めることにより社会実装に近づけることで今後社会的意義が深まることが期待できる。一方、高精度LiDARではアイデア段階では明らかにならない問題を実験により明らかにできたことが学術的意義である。今後、明らかになった問題を解決する手段を開発する必要がある。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Stepped-Frequency THz-Wave Signal Generation From a Kerr Microresonator Soliton Comb2024

    • 著者名/発表者名
      Nawwar Omnia、Minoshima Kaoru、Kuse Naoya
    • 雑誌名

      Journal of Lightwave Technology

      巻: 42 号: 7 ページ: 2260-2266

    • DOI

      10.1109/jlt.2023.3336991

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low phase noise THz generation from a fiber-referenced Kerr microresonator soliton comb2022

    • 著者名/発表者名
      Kuse Naoya、Nishimoto Kenji、Tokizane Yu、Okada Shota、Navickaite Gabriele、Geiselmann Michael、Minoshima Kaoru、Yasui Takeshi
    • 雑誌名

      Communications Physics

      巻: 5:312 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/s42005-022-01100-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Thermal control of a Kerr microresonator soliton comb via an optical sideband2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto Kenji、Minoshima Kaoru、Yasui Takeshi、Kuse Naoya
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 47 号: 2 ページ: 281-281

    • DOI

      10.1364/ol.448326

    • 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
  • [雑誌論文] Frequency-scanned microresonator soliton comb with tracking of the frequency of all comb modes2021

    • 著者名/発表者名
      Kuse Naoya、Navickaite Gabriele、Geiselmann Michael、Yasui Takeshi、Minoshima Kaoru
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 46 号: 14 ページ: 3400-3400

    • DOI

      10.1364/ol.426841

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Amplification and phase noise transfer of a Kerr microresonator soliton comb for low phase noise THz generation with a high signal-to-noise ratio2021

    • 著者名/発表者名
      Kuse Naoya、Minoshima Kaoru
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 30 号: 1 ページ: 318-318

    • DOI

      10.1364/oe.446903

    • 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
  • [学会発表] 結合リング型微小光共振器を利用したマイクロコムのスペクトル広帯域化2023

    • 著者名/発表者名
      西本 健司, 美濃島 薫, 久世 直也
    • 学会等名
      第84回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 結合リング型微小光共振器を利用した赤・青側デチューニングマイクロコムの発生2023

    • 著者名/発表者名
      西本 健司, 美濃島 薫, 久世 直也
    • 学会等名
      第71回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] マイクロコムによるLiDAR2023

    • 著者名/発表者名
      久世 直也
    • 学会等名
      Optics & Photonics Japan 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Thermally insensitive Kerr microresonator soliton comb2023

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kuse, Kenji Nishimoto, and Kaoru Minoshima
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Stepped-Frequency THz-wave Signal Generation from a dissipative Kerr microresonator soliton comb2023

    • 著者名/発表者名
      Omnia Nawwar, Kaoru Minoshima, and Naoya Kuse
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Spectral Broadening of a Kerr Microresonator Soliton Comb via the use of a Coupled-Ring Microresonator2023

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nishimoto, Kaoru Minoshima, and Naoya Kuse
    • 学会等名
      Optica Advanced Photonics Congress 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 結合リング型微小光共振器を利用したマイクロコムの広帯域化2023

    • 著者名/発表者名
      西本 健司, 美濃島 薫, 久世 直也
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第43回年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 熱鈍感なマイクロコム2023

    • 著者名/発表者名
      久世 直也, 西本 健司, 美濃島 薫
    • 学会等名
      第70回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マイクロコムの制御:コムモード掃引と低位相雑音化2023

    • 著者名/発表者名
      久世 直也
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第43回年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 注入同期によるマイクロコムのコムモードの出力増幅と位相雑音転写2022

    • 著者名/発表者名
      久世 直也, 美濃島 薫
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 非対称・両方向チャープのサイドバンドを持つマイクロコムによる並列周波数変調コムLiDAR2022

    • 著者名/発表者名
      西本 健司, 木虎 宏輝, 安井 武史, 美濃島 薫, 久世 直也
    • 学会等名
      第83回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Thermal control of Kerr microresonator soliton comb via an optical sideband2022

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nishimoto, Kaoru Minoshima, Takeshi Yasui and Naoya Kuse
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Injection locking of two CW lasers via a Kerr microresonator soliton comb for low noise THz generation2022

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kuse and Kaori Minoshima
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 単一フォトディテクターによる直列式周波数変調コム2021

    • 著者名/発表者名
      西本 健司, 美濃島 薫, 安井 武史, 久世 直也
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ-ソリトンコムの光サイドバンドによる熱冷却2021

    • 著者名/発表者名
      西本 健司, 美濃島 薫, 安井 武史, 久世 直也
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ・ソリトンコムの高速・広範囲周波数掃引と周波数変化測定2021

    • 著者名/発表者名
      久世 直也, 安井 武史, 美濃島 薫
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マイクロ光周波数コムの新規制御技術の開発2021

    • 著者名/発表者名
      久世 直也
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マイクロ光コムとその応用への道筋2021

    • 著者名/発表者名
      久世 直也
    • 学会等名
      第5回日本光学会関西支部講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Frequency-modulated comb LiDAR without wavelength division de-multiplexer2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nishimoto, Kaoru Minoshima, Takeshi Yasui and Naoya Kuse
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous detection of distance and velocity via asymmetric carrier-suppressed double sideband modulation with a Kerr-microresonator soliton comb2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kitora, Kaoru Minoshima, Takeshi Yasui and Naoya Kuse
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rapid and large scanning of a microresonator soliton comb with the frequency-shift tracking of all comb modes2021

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kuse, Takeshi Yasui and Kaoru Minoshima
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Phase noise reduction of a dissipative Kerr-microresonator soliton comb by a sideband cooling2021

    • 著者名/発表者名
      Naoya Kuse, Kenji Nishimoto, Takeshi Yasui and Kaoru Minoshima
    • 学会等名
      Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO) 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermal control of a Kerr microresonator soliton comb via an optical sideband2021

    • 著者名/発表者名
      Kenji Nishimoto, Kaoru Minoshima, Takeshi Yasui and Naoya Kuse
    • 学会等名
      International Symposium on Novel maTerials and quantum Technologies ISNTT 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi