300GHz帯を利用した20Gbit/s級高速無線技術に関する研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20246062
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 永妻 忠夫 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (00452417)
• 研究分担者: 高原 淳一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90273606) ; 久武 信太郎 大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (20362642)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 先端的通信 / 電子デバイス・機器 / 無線通信 / ミリ波 / テラヘルツ波

研究概要

有線(光ファイバ)通信と無線通信の伝送速度のギャップを解消することを目的のひとつとして、現在未利用の周波数帯である300GHz帯の電波を用いた無線通信技術の開発に世界に先駆けて挑戦した。所期の目標どおり、20Gbit/sを超える無線伝送に成功した。決め手となった独自技術は、光技術を用いた300GHz帯電波の発生ならびに変調技術である。本研究がトリガーとなり、海外においても300GHz帯無線の研究開発が活発になる中、常にこの分野を牽引した。

研究成果

• [雑誌論文] A Review on Terahertz Communications Research (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Kleine-Ostmann, T.Nagatsuma
  • 雑誌名: J.Infrared Millimeter & Terahertz Waves. 32 ページ: 141-171
  • 査読あり
• [雑誌論文] Challenges for Ultrahigh Speed Wireless Communications Using Terahertz Waves (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 雑誌名: J.Terahertz Science and Technology. 3 ページ: 55-65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photonic Generation of Continuous Terahertz Waves and its Application to Communications and Sensing (2010)
  • 著者名/発表者名: H.-J.Song, N.Shimizu, Y.Kado, T.Nagatsuma
  • 雑誌名: Proc.SPIE. 7763 ページ: 776307-776010
• [雑誌論文] Terahertz waves are coming to the real world (2010)
  • 著者名/発表者名: H.-J.Song, T.Nagatsuma
  • 雑誌名: SPIE Newsroom 10.1117/2 ページ: 003117
• [雑誌論文] 8Gbps Wireless Data Transmission at 250GHz (2009)
  • 著者名/発表者名: H.-J.Song, K.Ajito, A.Hirata, A.Wakatsuki, Y.Muramoto, N.Kukutsu, T.Nagatsuma, Y.Kado
  • 雑誌名: Electron.Lett 45 ページ: 1121-1122
  • 査読あり
• [雑誌論文] テラヘルツ技術の最新動向と今後の展望 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 雑誌名: オプトニューズ 3 ページ: 8-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generating Millimeter and Terahertz Waves (2009)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 雑誌名: IEEE Microwave Magazine. 10 ページ: 64-74
  • 査読あり
• [雑誌論文] MM-wave Long-range Wireless Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Kosugi; A.Hirata; T.Nagatsuma, Y.Kado
  • 雑誌名: IEEE Microwave Magazine 10 ページ: 68-76
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-power RF Photodiodes and Their Applications (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Nagatsuma, Hiroshi Ito, Tadao Ishibashi
  • 雑誌名: Laser and Photonics Review. 3 ページ: 123-137
  • 査読あり
• [雑誌論文] テラヘルツ波の新産業展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 雑誌名: 生産と技術 61 ページ: 3-7
• [雑誌論文] 高出力RFフォトダイオードとその応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 雑誌名: オプトロニクス 27 ページ: 122-128
• [学会発表] 光技術を用いたテラヘルツ無線における光源の検討(2)キャリア・ノイズ比が及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 荒川和輝,高田卓馬,H.-J.Song,味戸克裕,若月温,村本好史,久々津直哉,永妻忠夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東京都市大学
  • 年月日: 2011-03-17
• [学会発表] 光技術を用いたテラヘルツ無線における光源の検討(1)変調度が及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高田卓馬,荒川和輝,H.-J.Song,味戸克裕,若月温,村本好史,久々津直哉,永妻忠夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東京都市大学
  • 年月日: 2011-03-17
• [学会発表] テラヘルツ無線通信の現状と将来展望 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会・電子デバイス研究会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-12-19
• [学会発表] Millimeter-and THz-wave Photonics Towards 100Gbit/s Wireless Transmission (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nagatsuma, T.Takada, H.-J.Song, K.Ajito, N.Kukutsu, Y.Kado
  • 学会等名: The 23rd AnnualMeeting of the IEEE Photonics Society
  • 発表場所: デンバー、米国
  • 年月日: 2010-11-10
• [学会発表] 300-GHz-Band Wireless Link Based on Photonic Signal Generation (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nagatsuma, H.-J.Song, Y.Fujimoto, T.Takada, M.Kawamura, K.Ajito, N.Kukutsu, Y.Kado, A.Wakatsuki, Y.Muramoto,
  • 学会等名: EOS Annual Meeting 2010
  • 発表場所: フランス、パリ
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] Photonic Generation of THz Waves and Their Applications to Sensing and Communications (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nagatsuma, T.Kumashiro, K.Takada, M.Kawamura, H.-J.Song, K.Ajito, N.Kukutsu
  • 学会等名: International Symposium on Frontier of Terahertz Spectroscopy IV
  • 発表場所: 信州大学
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] Recent Developments and Future Challenges in THz Communications (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: GDR-I Meeting, Joint GDR-I and JST-ANR session
  • 発表場所: フランス、パリ
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] 100-400 GHz Band Wireless Communications Technology Based on Photonic Signal Generation (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: Asia-Pacific Radio Science Conference 2010
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] Extreme Bandwidth Wireless Communications Using Terahertz Waves (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 20th International Conference on Applied Electro magnetics and Communications (ICECom 2010)
  • 発表場所: ドブロブニク、クロアチア
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 300GHz帯無線システムを用いた14Gbps伝送実験 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高田卓馬,H.-J.Song,味戸克裕,枚田明彦,若月温,村本好史,久々津直哉,門勇一,永妻忠夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] 300GHz帯無線リンクにおけるダイオード検波の感度特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川村昌史,H.-J.Song,高田卓馬,三宅一正,味戸克裕,久々津直哉,若月温,村本好史,門勇一,永妻忠夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-14
• [学会発表] 300GHz帯を利用したギガビット無線リンク (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 電気学会電子・情報・システム部門大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Photonic Generation of Continuous Terahertz Waves and its Application to Communications and Sensing (2010)
  • 著者名/発表者名: H.-J.Song, T.Nagatsuma
  • 学会等名: SPIE Optics+Photonics Meeting
  • 発表場所: サンディエゴ、米国
  • 年月日: 2010-08-01
• [学会発表] Technology Trend of Telecommunications above 120 GHz, Asia Pacific Telecommunity (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 17th APT Standardization Program Forum
  • 発表場所: パタヤ、タイ
  • 年月日: 2010-07-05
• [学会発表] テラヘルツ波無線の現状と今後の展望 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 応用物理学会 超伝導分科会第41回研究会
  • 発表場所: 大阪大学・中之島センター
  • 年月日: 2010-06-24
• [学会発表] Toward Practical Applications over 100GHz (2010)
  • 著者名/発表者名: N.Kukutsu, A.Hirata, M.Yaita K.Ajito, H.Takahashi, T.Kosugi, H.Song, A.Wakatsuki, Y.Muramoto, T.Nagatsuma, Y.Kado
  • 学会等名: IEEE MTT-S Intern. Microwave Symposium, THIA-5
  • 発表場所: アナハイム、米国
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] 未開の電波～テラヘルツ波～の通信応用を考える (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 情報通信学会関西支部平成22年度第1回研究会【マルチメディア研究会】
  • 発表場所: 関西学院大学,大阪梅田キャンパス
  • 年月日: 2010-05-20
• [学会発表] Applications of Terahertz Photodiodes to Communications and Sensing (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 7th Asia-Pacific Laser Symposium
  • 発表場所: 韓国、済州島
  • 年月日: 2010-05-13
• [学会発表] Challenges for Ultrahigh-speed Wireless Communications Using Terahertz Waves (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: China-Japan Information and Communications Technology Forum 2010
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-04-23
• [学会発表] Close Proximity Wireless Communication Technologies Using Shortwaves, Microwave, and Sub-Terahertz Waves (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Kado, M Shinagawa, H.-J.Song, T.Nagatsuma
  • 学会等名: Progress in Electromagnetics Research
  • 発表場所: Xi'an, China
  • 年月日: 2010-03-24
• [学会発表] SLD光源を用いた高画質ミリ波イメージング (2010)
  • 著者名/発表者名: 熊城拓人, 味戸克裕, 久々津直哉, 若月温, 村本好史, 門勇一, 永妻忠夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] ゼロバイアス送受信器による300GHz帯ギガビット無線システム (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤本吉秀,高田卓馬,H.-J.Song,味戸克裕,枚田明彦,若月温,村本好史,久々津直哉,門勇一,永妻忠夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会総合大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-03-16
• [学会発表] Towards 100-Gbit/s Wireless Communications Using Terahertz Waves (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫, 門勇一
  • 学会等名: 65th IEEE 802.15 WPAN MEETING
  • 発表場所: Orland, USA
  • 年月日: 2010-03-15
• [学会発表] マイクロ波フォトニクス技術の動向と今後の展開-光ファイバー無線技術を中心として- (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫, 岩月勝美
  • 学会等名: フォトニックネットワーク新時代における産業・技術懇談会,第5回公開討論会
  • 発表場所: 情報通信研究機構小金井
  • 年月日: 2010-03-03
• [学会発表] テラヘルツ波の無線通信応用に向けて (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 第7回産学官連携セミナー(近畿総合通信局)
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター
  • 年月日: 2010-01-29
• [学会発表] フォトニクス技術を用いた300GHz帯無線システム (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤本吉秀,H.-J.Song,高田卓馬,三宅一正,味戸克裕,枚田明彦,若月温,村本好文,久々津直哉,門勇一,永妻忠夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会マイクロ波・ミリ波フォトニクス(MWP)研究会
  • 発表場所: 産業技術総合研究所(大阪)
  • 年月日: 2010-01-27
• [学会発表] Towards 100-Gbit/s Wireless Using Terahertz Waves (2009)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫, 門勇一
  • 学会等名: International Workshop on Terahertz Technology (TeraTech 2009)
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2009-12-02
• [学会発表] Challenges for Ultrahigh-speed Wireless Communications Using Terahertz Waves (2009)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: Shenzhen International Conference on Advanced Science and Technology (SICAST 2009)
  • 発表場所: Shenzhen, China
  • 年月日: 2009-11-16
• [学会発表] ミリ波帯における電力合成手法の検討 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三宅一正,藤本吉秀,H.-J.Song,味戸克裕,久々津直哉,門勇一,永妻忠夫
  • 学会等名: 2009年度電気関係学会関西支部連合大会
  • 発表場所: 京都工繊大学
  • 年月日: 2009-11-08
• [学会発表] テラヘルツ波の通信応用に向けた展望と課題 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 第3回テラヘルツ電磁波産業利用研究会
  • 発表場所: 大阪府商工会館
  • 年月日: 2009-11-05
• [学会発表] Giga-bit Wireless link Using 300-400GHz Bands (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Nagatsuma, H.-J.Song, Y.Fujimoto, A.Hirata, K.Miake, K Ajito, A.Wakatuski, T.Furuta, N.Kukutsu
  • 学会等名: IEEE International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP 2009)
  • 発表場所: Valencia, Spain
  • 年月日: 2009-10-15
• [学会発表] Multi-Gigabit Wireless Data Transmission at over 200-GHz Band (2009)
  • 著者名/発表者名: H.-J.Song, K.Ajito, A.Hirata, A.Wakatsuki, T.Furuta, N.Kukutsu, T.Nagatsuma
  • 学会等名: IRMMW-THz 2009
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] インコヒーレントノイズ源を用いたミリ波イメージングシステム (2009)
  • 著者名/発表者名: 熊城拓人, 藤本吉秀, 谷口浩二, 味戸克裕, 久々津直哉, 古田知史, 門勇一, 永妻忠夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会2009年ソサイエティ大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] フォトダイオードをダウンコンバータに利用した300GHz帯ホモダイン検波システム (2009)
  • 著者名/発表者名: 貝野彰,久武信太郎,味戸克裕,H.-J.Song,若月温,古田知史,久々津直哉,門勇一,永妻忠夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会2009年ソサイエティ大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] フォトニクス技術を用いた300GHz帯ギガビット無線システム (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤本吉秀,H.-J.Song,三宅一正,味戸克裕,枚田明彦,若月温,古田知史,久々津直哉,門勇一,永妻忠夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会2009年ソサイエティ大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] テラヘルツ技術の産業化に向けたロードマップ (2009)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 第78回テレコム技術情報セミナー
  • 発表場所: コクヨホール
  • 年月日: 2009-06-26
• [学会発表] テラヘルツテクノロジー産業化のためのロードマップ (2009)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: テラヘルツテクノロジーフォーラム第7回総会・講演会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2009-05-22
• [学会発表] 高速無線通信技術の最近の動向と今後の課題 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 第6回マイクロ波・ミリ波フォトニクス(MWP)ワークショップ
  • 発表場所: 虎ノ門パストラル
  • 年月日: 2009-04-17
• [学会発表] テラヘルツ波を利用した無線技術の現状と課題 (2009)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: レーザー学会学術講演会第29回年次大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2009-01-12
• [学会発表] High-Power RF Photodiodes and Their Applications (2008)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: International Conference on Laser Applications in Life Sciences (LALS2008)
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2008-12-06
• [学会発表] テラヘルツ波の通信応用 (2008)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 電気四学会関西支部専門講習会
  • 発表場所: 中央電気倶楽部(大阪)
  • 年月日: 2008-10-08
• [学会発表] Radio Spectral Evolution with Photonics (2008)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: EEE International Topical Meeting on Microwave Photonics (MWP 2008)
  • 発表場所: Gold Coast, Australia
  • 年月日: 2008-10-01
• [学会発表] テラヘルツ技術の現状と今後の応用展開 (2008)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: 第13回EMC関西2008
  • 発表場所: 兵庫県中央労働センター(神戸)
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] バイアス変調法による高速フォトダイオードの評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 谷口浩二, 藤本吉秀, 都甲浩芳, 味戸克裕, 久々津直哉, 永妻忠夫
  • 学会等名: 2008電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] フォトミキシングによるホモダイン検波の安定性の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 藤本吉秀, 谷口浩二, 味戸克裕, 都甲浩芳, 久々津直哉, 永妻忠夫
  • 学会等名: 2008電子情報通信学会ソサイエティ大会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス
  • 年月日: 2008-09-17
• [学会発表] Photonic Devices for Optical and Wireless Access Integrated Systems (2008)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 学会等名: Nano-Optoelectronics Workshop, i-NOW 2008
  • 発表場所: Shonan Village, Japan
  • 年月日: 2008-08-12
• [図書] Advances in Photodiodes : High-Power RF Uni-Traveling-Carrier Photodiodes (UTC-PDs) and Their Applications(分担), ISBN 978-953-307-163-3 (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Nagatsuma, H.Ito
  • 出版者: InTech-Open Access Publisher
• [図書] テラヘルツ波新産業:第11章テラヘルツ波の情報通信利用,第13章300GHz超の無線技術と課題 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫
  • 総ページ数: 238-247,269-273
  • 出版者: シーエムシー出版