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ミリ波通信の品質評価技術

2020年に導入される第5世代通信では、高速大容量化を進めるためにキャリア周波数として、28GHz帯が利用されようとしています。一方で、韓国や欧州等では、100GHz帯のキャリア周波数を用いた通信の研究が進んでいます。さらに次の第６世代通信として、300GHz帯をキャリア周波数として使う研究も進んでいます。しかしながら、キャリア周波数が高くなるにつれ、確実に情報が相手に伝達しているのかを評価する技術、つまり無線通信信号の品質評価技術の実現が、コスト的にも技術的にも難しくなります。そこで、これまでにない新しい手法を導入し、これらの問題を解決する技術の研究を学生、教員のプロジェクトとして進めています。

テラヘルツ波用いた薬剤品質評価技術

医薬品の薬効については、主薬の結晶多形の差で、変わることが近年の研究からわかっています。結晶多形とは、化学的な組成は全く同じですが、分子構造が異なる結晶のことを指します。結晶多形は、化学的分析を主とした従来の分析手法では評価できませんでした。テラヘルツ波はこの結晶多形の分光分析が可能な波長帯です。そこで、我々は、大学院生をリーダとして、LEBRA（日本大学量子科学研究所　電子線利用施設）を利用したテラヘルツ波発生と薬剤の指紋スペトル測定を行うとともに、薬剤の指紋スペクトルのデータベース構築に関する研究を実施しています。経済産業省　産業技術研究所　主任研究員や日本大学量子科学研究所の先生方にもお力を借りて研究を進めています。同時に、社会的に要求が高い、工場などに設置する薬剤品質評価システムの実現にも取り組んでいます。

可視光通信の高速・大容量化技術

蛍光灯がLED化され、このLEDを用いた可視光通信ができる環境が揃いつつあります。人間が感じるちらつきは60Hz 程度です。そこで、それ以上の周波数でLEDをデータ変調すれば、人間にちらつきを感じさせることなく、現在のwi-fiと同じような通信ができると期待されています。しかし、データ変調速度を高めていくと、人間は照明としての輝度を暗く感じるようになります。そこで、我々は電波資源の枯渇に対応するためと、LED照明を用いない超高速大容量な可視光通信に関して研究を進めています。例えば、TV画面を用いた可視光通信を提案しています。TVを見ながらTVの画面からきた光で通信する技術です。このような技術が完成すれば、電波を用いないTVを中核に据えた家電IoTシステムの構築も可能となります。大学院生が中心となり研究を進めています。