光変調式誘電体散乱電界センサの開発

• 研究課題/領域番号: 23560430
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 秋田県産業技術センター
• 研究代表者: 黒澤 孝裕 秋田県産業技術センター, その他部局等, 主任研究員 (60370243)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 電界計測 / 変調散乱 / 光変調 / 誘電体 / 高周波 / 電磁環境両立性 / 誘電体散乱 / 半導体 / EMC

研究概要

高周波電界中に半導体を設置して散乱体とし，そのバンドギャップエネルギーよりも大きなエネルギーを持つ光を照射すると散乱効率を変化させることができる．この特性を利用して散乱波に振幅変調を与え，遠方で受信した散乱波強度に基づいて電界強度を測定する電界センサを提案した．アンドープゲルマニウム基板を散乱体に用いて性能を評価した結果，従来の誘電体散乱電界センサの利点を保ったまま，10倍以上高速な時間応答性を得た．また，マイクロ波帯において金属エレメントを付加した光電界センサと同等の感度を達成した．これに加え，電界の方向，振幅，位相が計測可能なこと，及び，感度と空間分解能を連続的に変化可能なことを示した．

研究成果

• [雑誌論文] 光学的変調散乱素子を用いた高周波電界計測システム (2014)
  • 著者名/発表者名: 黒澤孝裕, 駒木根隆士
  • 雑誌名: 電子情報通信学会誌B 巻: Vol. J97-B, No.3 ページ: 279-285
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光学的変調散乱素子を用いた高周波電界計測システム (2014)
  • 著者名/発表者名: 黒澤 孝裕，駒木根 隆士
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌B 巻: J97-B ページ: 279-285
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric Field Intensity of Cylindrical Dielectric Probe in Scattering Method for EM Field Measurement (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Komakine, T. Kurosawa, H. Inoue
  • 雑誌名: 2012 Proceedings of SICE Annual Conference 巻: Vol. 12PR0001 ページ: 412-415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric Field Measurement by using Cylindrical Dielectric Scatterer (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kurosawa, T. Komakine
  • 雑誌名: 2012 Proceedings of SICE Annual Conference 巻: Vol. 12PR0001 ページ: 407-411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric Field Measurement by using Cylindrical Dielectric Scatterer (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Kurosawa and Takashi Komakine
  • 雑誌名: 2012 Proceedings of SICE Annual Conference 巻: 12PR0001 ページ: 407-411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electric Field Intensity of Cylindrical Dielectric Probe in Scattering Method for EM Field Measurement (2012)
  • 著者名/発表者名: Takashi Komakine, Takahiro Kurosawa, and Hiroshi Inoue
  • 雑誌名: 2012 Proceedings of SICE Annual Conference 巻: 12PR0001 ページ: 412-415
  • 査読あり
• [学会発表] マイクロストリップラインの近傍界を利用した光学的変調散乱素子の空間分解能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒澤孝裕
  • 学会等名: 電子情報通信学会2013年ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡工業大学
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] 光学的変調散乱素子を用いた電界センサのGHz帯における性能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒澤孝裕, 駒木根隆士
  • 学会等名: 電子情報通信学会2013年総合大会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2013-03-20
• [学会発表] マイクロストリップラインの近傍界を利用した光学的変調散乱素子の空間分解能評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒澤 孝裕
  • 学会等名: 2013年電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 福岡工業大学
• [学会発表] 光学的変調散乱素子を用いた高周波電界の計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒澤孝裕, 駒木根隆士
  • 学会等名: 電子情報通信学会2012年ソサイエティ大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] Electric Field Intensity of Cylindrical Dielectric Probe in Scattering Method for EM Field Measurement (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Komakine, T. Kurosawa, H. Inoue
  • 学会等名: 2012 SICE Annual Conference
  • 発表場所: Akita University
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] Electric Field Measurement by using Cylindrical Dielectric Scatterer (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kurosawa, T. Komakine
  • 学会等名: 2012 SICE Annual Conference
  • 発表場所: Akita University
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] 電界分布計測による放射ノイズ源の可視化およびノイズ対策事例 (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒澤孝裕, 駒木根隆士
  • 学会等名: 電子情報通信学会2012年総合大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] 変調散乱手法による電界計測における干渉波を用いる変調法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 駒木根隆士, 黒澤孝裕, 宮永和明, 井上浩
  • 学会等名: 電子情報通信学会2011年ソサイエティ大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2011-09-13
• [学会発表] Electric Field Measurement by using Cylindrical Dielectric Scatterer
  • 著者名/発表者名: Takahiro Kurosawa and Takashi Komakine
  • 学会等名: SICE 2012 Annual Conference
  • 発表場所: 秋田大学
• [学会発表] Electric Field Intensity of Cylindrical Dielectric Probe in Scattering Method for EM Field Measurement
  • 著者名/発表者名: Takashi Komakine, Takahiro Kurosawa, and Hiroshi Inoue
  • 学会等名: SICE 2012 Annual Conference
  • 発表場所: 秋田大学
• [学会発表] 光学的変調散乱素子を用いた高周波電界の計測
  • 著者名/発表者名: 黒澤孝裕，駒木根隆士
  • 学会等名: 電子情報通信学会2012年ソサイエティ大会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] 光学的変調散乱素子を用いた電界センサのGHz帯における性能評価
  • 著者名/発表者名: 黒澤孝裕，駒木根隆士
  • 学会等名: 電子情報通信学会2013年総合大会
  • 発表場所: 岐阜大学
• [産業財産権] 電磁界計測システム (2012)
  • 発明者名: 黒澤 孝裕
  • 産業財産権種類: 特許
  • 取得年月日: 2012-02-03
  • 外国