電波光波伝送工学 研究室

研究室紹介

電波光波伝送工学 研究室 / 山内 潤治 教授

■ 研究室紹介

遠距離通信が身近な時代になっています。いつでも、どこにいても、誰とでも連絡がとれる便利な時代になりました。この便利さを支える技術の一つが通信工学です。やりとりされる情報は電波や光となって伝わります。目に見えない電波も、目に見える光も同じ電磁波の一種であり、波長(周波数)の違いにより分類できます。私の研究室では、電波や光波を使用した、各種通信デバイスや回路の開発、設計を行っています。

■ 研究テーマ

1) 偏波変換導波路
電界が振動する面を偏波面と呼びます。光ファイバを伝搬する光は偏波がランダムになってしまうため、ファイバからの光を受け取る回路では、どのような波がやってきても等しく動作させることが不可欠です。
このような偏波無依存光回路の実現に必要な素子の一つが偏波変換導波路であり、例えば、水平偏波を垂直偏波に変換します。研究室では、独自なアイデアに基づく小型で広帯域に動作する変換器を考案しており、特許も出願しています。海外からの問い合わせも多いです。
・偏波無依存光回路の構成例
偏波無依存光回路の構成例
2) 周期構造偏波変換器
平板構造で光の偏波を変える素子は、ディスプレイ、カメラなどの画像装置、DVDの読み取りなどに応用されています。現在、いかに薄い板で直線偏波を円偏波に変えられるかにチャレンジしています。加えて、特定の偏波のみを通過させるフィルタの開発も行っています。損失を少なく抑えながら、広帯域に動作させるのが重要なポイントです。
・卍型周期構造を利用した偏波変換器
卍型周期構造を利用した偏波変換器
3) 光ナノアンテナ
電波帯やマイクロ波帯で広く利用されているアンテナを光波帯でも実現しようと研究しています。光回路の接続に、有線回路ではなく無線リンクを使用し、低損失化しようと試みています。光波帯では、金属が損失をもつため、従来のアンテナ理論で説明できない点が出てきており、一つずつ解明していくのが楽しみになっています。
・光ナノダイボールアンテナと電磁界分布
光ナノダイボールアンテナと電磁界分布
4) 光伝搬解析手法の開発
各種光回路を開発、設計するには、精度よくまた迅速に結果を出す理論的手法を開発する必要があります。これまで様々な手法に基づいたソフトウエアを開発してきています。成果の一部はイギリスから英文著書として発行しており、国内外で広く参考にされています。

■ 研究室での生活と進路

研究成果は国内外の学会や論文誌で逐次報告しています。
特許を出願することもあります。
国際学会で発表する学生が多く、毎年、複数の学生が国外へ出かけて、自ら英語で発表する機会を得ています。
研究を通して、物事の考え方が洗練されるので、研究室に所属している間に、見違えるほどに成長しています。
大学院への進学者が多いことも特徴です。
卒業生が母校を訪れる機会が多く、卒業生が集う会も定期的に開かれています。
波動工学の知識は様々な分野で応用されており、就職先は、家電メーカー、電気電子通信機器メーカーはもちろんのこと、精密機器や光学機器、自動車メーカーなどであり、習得したソフトウエアの能力を活かす卒業生もおり多岐にわたっています。
法政大学

法政大学 電気電子工学科
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