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ミリ波イメージング

Abstract

Imaging techniques with millimeter waves are expected to be new means for visualization of object's information that cannot be obtained with conventional imaging with visible light, X-rays and infrared rays. In this paper, recent progress of millimeter-wave photonic imaging in the group is presented. Demonstrated is transmission-type millimeter-wave imaging at 100 GHz using a photonic millimeter-wave detection method and it is experimentally shown that the imaging is valid for obtaining important information of objects hidden behind paper, plastic, and a stone. Also developed was a compact reflection-type millimeter-wave imaging system using a circulator and a waveguide-mounted millimeter-wave sensor. The imaging system allows obtaining important information that can not be obtained with the transmission-type imaging system. It is possible to obtain millimeter-wave images that contain 20,000 pixels within 10 min with the system.

ミリ波を使ったイメージングは、可視光はもとより、X線や赤外線では見えない物体情報を安全に画像化する技術として期待されている。今回、フォトニック技術を用いたミリ波検出法を利用して、透過型ミリ波イメージングの原理実験を100GHz帯で行った。この実験により、紙、プラスチック、石などに隠れた物体を視覚化するのに、ミリ波イメージングが有効であることを示した。さらに、導波管内蔵型のミリ波センサとミリ波サーキュレータを用いることにより、コンパクトな反射型ミリ波イメージング装置を開発した。この装置を用いることで、透過型イメージングでは得ることのできない物体情報の可視化に成功した。また、本装置を用いれば、20,000ピクセル程度のミリ波像を10分以内で取得することが可能である。