旭硝子財団助成研究成果報告2023

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旭硝子財団　助成研究成果報告（2023）次世代無線通信規格Beyond 5Gの大規模トラヒックを収容可能な100 Gbit/s級光通信システムでは，各無線基地局の信号を各光サブキャリアに割当て効率良くマルチキャリア伝送可能な光OFDM通信が求められる．短距離光通信方式として検討されている光OFDM通信における先行研究では，クロストークの影響が大きいため生成可能な光サブキャリア数に対して利用可能な光サブキャリア数が4分の1に制限されていた．今回，私たちはモード間スパースサブキャリア多重を適用した全光ハイブリッドMDM-OFDMシステムにおいて2モード間の光サブキャリア群をパワー離調による全光サブキャリアの信号品質均一化を行い，生成可能な全光サブキャリアを利用可能なことを解析的に示した．In a 100 Gbit/s-class optical communication system that can accommodate large-scale traffic of the next-gen-eration wireless communication standard Beyond 5G, optical OFDM communication can allocate signals from each radio base station to each optical subcarrier and efficiently transmit the multi-carriers required. In previous research on optical OFDM communication, considered a short-distance optical communication sys-tem, due to the significant effect of crosstalk, the number of usable optical subcarriers was limited to 1/4 of the number of optical subcarriers that could be generated. In this study, we performed power detuning of opti-cal subcarrier groups between two modes in an all-optical hybrid MDM-OFDM system with inter-mode sparse subcarrier multiplexing to equalize the signal quality of all optical subcarriers. Finally, it was analyti-cally shown that all possible optical subcarriers could be used.今日，一般的なワイヤレス電力伝送コイルの構成は環状に巻かれた電力送受電用コイルと，磁気非対称性を生じさせて送受電コイル間の磁気結合を向上させるためのフェライトコアを用いた構造である．従来技術は共振結合させることで高い電力伝送効率を実現できる一方，両コイル間の位置ズレによって磁気結合係数が低下して電力伝送効率が低下するという課題がある．本研究は，非対称磁界分布を構成できるハルバッハ巻線技術を用いて，空間の磁束密度分布を可変にできる技術を構築する．空芯非対称磁界分布の実機検証とプリント基板で構成した空芯コイルを用いて原理検証を行った結果を報告する．A typical wireless power transfer system is conposed of a circular type power tranfer/receice coils and ferrite cores. Ferrite cores are used to organize magnetic asymmetry for magnetic coupling improvement between the transfer and receive coils. While the conventional technique achieves high power transfer efficiency through resonance coupling, it has the problem of lowering the magnetic coupling coefficient due to mis-alignment between the two coils, resulting in lower power tranfer efficiency. In this research, we construct a technique that can control the spatial magnetic flux density distribution using the Halbach winding technique. We report the results of the verification of the air-core asymmetric magnetic field distribution using an actual machine and the principle verification using an air-core coil composed of a printed circuit board.58小玉　崇宏66Takahiro KODAMA青山　真大67Masahiro AOYAMABeyond 5Gを支える全光OFDM通信に向けたSi光導波路型マイクロ光離散フーリエ変換デバイスの開発（2021採択）Development of Si Optical Waveguide Micro-Optical Discrete Fourier Transform Device for All-Optical OFDM Communication Supporting Beyond 5G (Project 2021)電磁気学理論に基づく空芯ハルバッハ巻線技術によるフレキシブルワイヤレス電力伝送技術の創生（2022採択）Construction of Flexible Wireless Power Transmission Technique with Air-Core Halbach Winding Based on Electromagnetic Theory(Project 2022)