科研費（文科省・学振）獲得実績 - 菅野　敦史

光・電波空間チャネルの実験的エミュレーション技術の研究

研究課題/領域番号：24K00884  2024年04月 - 2027年03月

日本学術振興会  科学研究費補助金  基盤研究（B)

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担当区分：研究代表者 

非対称両側波帯光変調による無線信号周波数高速弁別

研究課題/領域番号：18H01454  2018年04月 - 2021年03月

日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

川西 哲也, 菅野 敦史, 山本 直克, 稲垣 惠三, 坂本 高秀

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配分額：17550000円 （ 直接経費：13500000円 、 間接経費：4050000円 ）

近年、GHzを超える帯域幅を占有する超広帯域無線システムの研究開発が進んでいる。一方で、様々な用途での電波の利用は拡大し続けており、電波資源の有効利用や周波数共用が重要となり、非常に広い周波数帯域における動的な周波数測定が必要となってきている。スペクトラムアナライザなどの従来の計測器では測定に時間がかかり、レーダなどで利用が広がる周波数が高速に変化する信号などに対応することが困難であった。そこで、本研究では光変調技術を用いた高速周波数測定技術の実現を目指す。変調により生じる側波帯の比から高周波(Radio Frequency: RF)信号の周波数を直読するもので、光源や被測定信号の強度変動の影響を受けずに測定が可能である。また、並列化することで、測定精度の向上や、周波数の直接的なデジタイズなども実現できる。
初年度である今年度は、原理実証実験ならびに測定誤差の見積を行った。17GHzから18GHzまでを1マイクロ秒で周波数変化する高速広帯域周波数チャープ信号を測定対象信号として、周波数の時間変化の測定を行った。原理確認実験で用いたシステムでは測定誤差が数％程度であった。誤差の原因としては変調器駆動部や光周波数弁別部のアンバランスが考えられる。今年度以降は、装置の校正方法や対象周波数範囲の拡大のための校正、さらには周波数の情報が光出力として得られる点を活用したレーザ光源の周波数制御、位相制御への応用もあわせて検討する予定である。

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光・電波周波数コムを用いる高速測距技術に関する研究

研究課題/領域番号：16K06406  2016年04月 - 2019年03月

日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

菅野 敦史, 川西 哲也

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配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）

自動車用レーダ等で用いられるFM-CW（周波数変調連続波）信号を用いて光変調器駆動形光周波数コムを駆動し、発生された複数の高調波成分を用いてコヒーレント検波することで高精度に測距を実現する技術の研究を実施した。同一光源から発生された信号であるためコヒーレント性が高く、発生される複数測距信号も相関をもつことから、MUSIC（多重信号分類）法を用いた信号処理により、高精度な測距が実現できることを示した。また、光周波数コムを用いた高精度ミリ波信号発生技術の実現、ならびに、さらなる広帯域化を目指した複数周波数コム同期技術を開発し、将来光周波数コム援用型測距基盤技術の端緒を拓いたといえる。

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Ｈｉｇｈ－Ｑ共振器と光差周波発生を用いたミリ波・テラヘルツ波発生デバイスの開発

研究課題/領域番号：24656233  2012年04月 - 2014年03月

日本学術振興会  科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究  挑戦的萌芽研究

村田 博司, 川西 哲也, 菅野 敦史

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配分額：4030000円 （ 直接経費：3100000円 、 間接経費：930000円 ）

「方形導波管構造共振器における非線形光差周波発生」を利用した新しいタイプのミリ波・テラヘルツ波発生デバイスの動作解析、設計、試作実験を行い、設計周波数60GHz帯において、実験的に信号生成を確認した。生成された信号の周波数特性も設計値と良く一致し、基本動作実証実験に成功した。また、光差周波発生を利用した光信号相互相関デバイス・光信号自己相関デバイスを提案し、その基本動作を明らかにした。さらに、立体回路との融合およびテラヘルツ波発生へ向けた検討も行い、さらなる発展の可能性を明らかにした。

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超高感度光電界センサの原理実証

研究課題/領域番号：20760227  2008年 - 2009年

日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

菅野 敦史

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担当区分：研究代表者  資金種別：競争的資金

配分額：4420000円 （ 直接経費：3400000円 、 間接経費：1020000円 ）

ナノ光デバイス構造を利用する超高感度光電界センサの検討を行った結果、従来比1000倍以上の感度を有する量子井戸型電界吸収効果光センサの製作可能性を得た。あわせて量子ドット構造を利用する光電界センサ素子の試作も行った。他方、光電界計測技術を応用し、超高周波電界の瞬時可視化および進行電磁界の可視化に世界で初めて成功した。

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半導体薄膜中弱閉じ込め励起子の超高速光応答

2006年 - 2007年

ＪＳＴ戦略的創造研究推進制度（研究チーム型） （戦略的基礎研究推進事業：ＣＲＥＳＴ） 

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資金種別：競争的資金

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