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正確な周波数300 GHz帯ミリ波発生のための光コムモード次数決定法

研究課題

研究課題/領域番号 22K20439
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0302:電気電子工学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

中島 悠来  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (60965424)

研究期間 (年度) 2022-08-31 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードSIトレーサブル / 光周波数コム / ミリ波
研究開始時の研究の概要

第6世代移動通信システム(6G)では300 GHz帯のミリ波の使用が検討されている。本研究は、その際に重要となるSIトレーサブルな周波数を持つミリ波発生技術に資するものである。ミリ波発生法として、300 GHz離れた2つの連続発振(CW)レーザーを用いた差周波発生がある。この際、2つのCWレーザーを光コムに位相同期し、光コムの周波数間隔を制御することで差周波数の制御が可能である。これまで、CWレーザーを何番目の光コムモードに位相同期したのかを表すコムモード次数の決定には、精密波長計測など複雑高価な補助測定が必要であった。そこで本研究では、正確かつ安価なコムモード次数決定法を提案・実証する。

研究成果の概要

2つのCWレーザーをUTCに同期した光コムを位相同期することで、差周波の形で正確なミリ波帯周波数が合成できる。ミリ波帯周波数を決定するためには、2つのCWレーザーと干渉する光コムのモード次数差を決める必要がある。本研究では、光コムの繰り返し周波数を変調し、光コムとレーザーのビート周波数の変調深さを測定することで、従来よりも簡便にモード次数差を決定することを目指す。今回、変調深さの測定精度を検証したところモード次数差決定に必要な精度に近い値が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ミリ波・テラヘルツ波は、次世代移動通信に代表されるさまざまな分野への応用が期待されており、実用化にはUTCに基づいた正確な周波数合成が重要である。光コムを用いて周波数を合成する場合、従来は波長計等の高価な装置を用いた測定を元にミリ波帯・テラヘルツ帯周波数を決定する必要があり、その手順は複雑であった。本手法は周波数の決定にそうした補助測定を必要としないため、幅広い分野への寄与が期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2024 2023

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 次世代移動通信(6G)のためのミリ波帯周波数合成-光コムの適用-2024

    • 著者名/発表者名
      中島悠来
    • 学会等名
      NMIJ成果発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 変調深さ測定による光コムのモード次数決定2023

    • 著者名/発表者名
      中島悠来、稲場肇
    • 学会等名
      2023年第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

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公開日: 2022-09-01   更新日: 2025-01-30  

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