マイクロ波フォトニクス技術の通信・計測への応用:フォトニック技術を用いた120GHzミリ波無線通信

Abstract

A gigabit/s wireless communication system, that uses millimeter-wave photonic technologies, is described. The system consists of several photonic components such as optical MMW generator, optical amplifier, and optical intensity modulator, which allow to handle carrier signals greater than 100-GHz easily. The photonic emitter that converts optical signals into millimeter-wave signals is made by hybridly integrating uni-traveling carrier photodiode, planar antenna chip, Si lens, and optical fiber, and its output power exceeds 1 mW at 120 GHz. By using these broadband millimeter-wave photonic technologies, a wireless communication system, that uses a carrier frequency greater than 100-GHz, can be built to transmit wireless data at a data rate of 3.0 Gbit/s.

本論文では、ミリ波フォトニクス技術を用いたギガビット級の無線通信システムについて述べる。この無線通信システムは100GHzを超えるキャリア周波数を使用するために、ミリ波信号の発生、増幅、および変調にミリ波フォトニクス技術を導入している。光信号をミリ波信号に変換するフォトニックエミッタは単走行キャリアフォトダイオード、平面アンテナチップ、Siレンズ、および光ファイバをハイブリッド集積して製作されており、120GHzにおいて1mW以上の出力を達成した。これら広帯域のミリ波フォトニクス技術を積極的に使用することにより、既存の電子回路技術では困難であった100GHz超のキャリア周波数を利用した無線リンクの構築が可能となり、最大3.0Gbit/sの無線データ伝送に成功した。