2024-08-30 大阪大学
- テラヘルツ波（※1）の偏波（※2）という性質に着目し、小型デバイスで経路を制御できる技術を開発
- 有効媒質と空隙構造の利用で１００ギガヘルツ以上の広い帯域幅を実現
- ６Gおよび未来の情報通信技術の発展に寄与
大阪大学大学院基礎工学研究科の冨士田誠之准教授、永妻忠夫教授（研究当時、現：大阪大学産業科学研究所 特任教授）、Weijie Gao（ウエイジエ ガオ）特任研究員（常勤）らは、オーストラリア アデレード大学のWithawat Withayachumnankul（ウィザワット ウィザヤチュムナンクル）教授（大阪大学大学院基礎工学研究科招へい教員を兼務）、Christophe Fumeaux（クリストフ フュモー）教授（研究当時、現：オーストラリア クイーンズランド大学 教授）、大阪産業技術研究所の村上修一電子デバイス研究室長と共同で、テラヘルツ波の偏波を１００ギガヘルツ（０.１テラヘルツ）以上の広帯域幅で経路を制御し、多重化・分離できる小型デバイスの開発に成功しました。
電波と光の中間領域の周波数を有する電磁波であるテラヘルツ波は、次世代の移動通信システム「６Ｇ」（ＧはＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ、世代を意味する）における超高速無線通信への応用が期待されています。通信容量の増大、あるいは双方向通信の実現に向けて、現在、第５世代移動通信システム「５Ｇ」で利用されている２８ギガヘルツ帯の最大帯域幅０．４ギガヘルツよりも二桁、あるいは、今後、４０ギガヘルツ帯で割り当て予定の６．５ギガヘルツよりも一桁以上広い帯域幅でテラヘルツ波の経路を制御できる新たな技術の開発が求められています。
本研究グループは、テラヘルツ波の偏波の性質に着目し、直交した２つの偏波を多重化あるいは分離することで（図 参照）、同じ周波数帯域で倍の伝送容量、あるいは双方向通信が可能になる技術を開発しました。
本研究成果は、独国科学誌「Laser & Photonics Reviews」に２０２４年８月３０日（金）にオンライン掲載されました。
テラヘルツ波の偏波多重方式を用いた2チャンネル同時映像伝送実験の様子
【用語説明】
（※1） テラヘルツ波
およそ１００ギガヘルツ（０.１テラヘルツ）から１０,０００ギガヘルツ（１０テラヘルツ）の電波と光の中間領域の周波数を有する電磁波。電波の透過性と光の直進性をあわせもち、次世代の情報通信システムや様々な産業分野での利活用が期待されている。３００ギガヘルツ（０.３テラヘルツ）は波長１ミリメートルに相当する。
（※2） 偏波
テラヘルツ波を含む電磁波は進行方向と垂直に振動する横波であり、その振動の向きを表す。電界が１つの平面内に存在し、一定方向に振動する直線偏波では、電界が基準面に水平な水平偏波と垂直な垂直偏波の直交する２成分を考えることができる。
https://release.nikkei.co.jp/attach/677539/01_202408301042.pdf
