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2011 年度 実施状況報告書

高機能車載センシングのための物質識別型テラヘルツ分光レーダーの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23656265
研究機関徳島大学

研究代表者

安井 武史  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 教授 (70314408)

研究分担者 荒木 勉  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (50136214)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2013-03-31
キーワードテラヘルツ / レーダー / 距離計測 / フェムト秒レーザー
研究概要

車載レーダー技術は安心安全な車社会を創出するために重要な技術であり、これまでにも電波や光波を用いた方式が実用化されているが、それぞれ一長一短があった。本研究では、電波と光波の境界に位置し両者の性質を併せ持つパルス状テラヘルツ波(THz パルス)をレーダー波として用いることにより、従来レーダー方式の短所を補い長所を融合してレーダー性能を高度化することを目的とする。 実用的なTHzインパルスレーダーの実現に向けた大きな技術的課題は、これまで数分程度の測定時間を必要としていたTHzパルス計測を、実時間化することである。そこで、我々が独自に確立した非同期光サンプリング式THzパルス計測法をTHzインパルスレーダーに適用することにより、測定時間を大幅に短縮することを試みた。自作のデュアル・フェムト秒ファイバーレーザーに対して高度な周波数安定化制御を施し、これらと光伝導アンテナを用いてTHzパルスの発生及び検出を行った。その結果、ピコ秒オーダーのTHzパルス時間波形がマイクロ秒オーダーまで時間スケール拡大され、高速デジタイザーを用いてパルス幅0.9ピコ秒のTHzパルスを測定レート10Hzで実時間測定することに成功した。さらに、静止物体を測定サンプルとして用いて基本特性評価を行ったところ、距離分解能100umと距離決定確度550umを得た。さらに、動体サンプルの動きをリアルタイムでモニタリングすること成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

上記の達成度の理由として、まず、THzインパルスレーダーの実用化にあたって最大の技術的課題であった動体サンプルのリアルタイム・モニタリングを、非同期光サンプリング式THzパルス計測法という独自手法によって、実現したことがあげられる。また、達成された基本特性は、電波(ミリ波)や光波(近赤外光)を用いた従来の車載レーダー技術を大幅に上回っており、次世代車載レーダーとして十分な性能を有していることを確認できた。

今後の研究の推進方策

初年度の研究計画は、ほぼ予定通り実施することが出来たので、次年度は、『自動車関連材料のTHz 分光データベースの作成』と『THz 分光レーダー装置の開発』について、当初の計画通りに研究を進める。

次年度の研究費の使用計画

装置開発に必要な消耗品類(光学部品、電子部品、機械材料など)に研究費の大部分を使用する予定である。それ以外に、成果発表のための国内旅費を計上する。また、繰越75,063円については、光学部品(一式)に充てる。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [学会発表] テラヘルツ帯ドップラー計測に関する基礎研究(II)~ウェーブレット変換の利用~2012

    • 著者名/発表者名
      桝本啓介
    • 学会等名
      第59回 応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)
    • 年月日
      2012年3月16日
  • [学会発表] デュアル光コムを基準とした超精密テラヘルツ・シンセサイザーの開発2012

    • 著者名/発表者名
      安井武史
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第32回年次大会(招待講演)
    • 発表場所
      TKP仙台カンファレンスセンター(宮城県)
    • 年月日
      2012年1月30日
  • [学会発表] THz color scanner for moving objects2011

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yasui
    • 学会等名
      Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics 2011(招待講演)
    • 発表場所
      シドニー国際会議場(オーストラリア)
    • 年月日
      2011年9月30日
  • [学会発表] テラヘルツ帯ドップラー計測に関する基礎研究2011

    • 著者名/発表者名
      桝本啓介
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形県)
    • 年月日
      2011年9月1日
  • [学会発表] Phase-slope measurement of tunable CW-THz radiation and application for distance measurement of optically rough object2011

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yasui
    • 学会等名
      CLEO: Science & Innovations 2011
    • 発表場所
      ボルチモア国際会議場(アメリカ)
    • 年月日
      2011年5月5日
  • [学会発表] How to measure THz frequencies with high precision2011

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yasui
    • 学会等名
      The 4th Japan-Korea Joint workshop on THz Technology(招待講演)
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      2011年12月19日
  • [学会発表] Evaluation of spectral resolution and accuracy in asynchronous-opticalsampling THz time-domain spectroscopy2011

    • 著者名/発表者名
      Mukesh Jewariya
    • 学会等名
      36th International Conference on Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves
    • 発表場所
      ハイアットリージェンシーダウンタウン(アメリカ・ヒューストン)
    • 年月日
      2011年10月5日
  • [備考]

    • URL

      http://femto.me.tokushima-u.ac.jp/

URL: 

公開日: 2013-07-10  

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