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6Gに対応するSub-THz帯の材料計測システム確立を実現
[26/02/03]
提供元：PRTIMES
提供元：PRTIMES
周波数領域分光法（FDS）による計測システムにて300GHz帯の材料計測に成功
岐阜大学発ベンチャー（旧・認定ベンチャー）であり、独自の光学技術を有する株式会社フォトニック・エッジ（研究拠点：岐阜県岐阜市、代表取締役：杉山、以下当社）は、Sub-THz帯において、周波数領域分光法による材料計測システムの研究開発を実施中であり、この度、300GHz帯における計測に成功しました。
【ポイント】
・周波数領域分光法（FDS：Frequency-Domain Spectroscopy）による材料計測システム（以下、当システム）を開発。
・当システムの周波数対応は、数GHz〜1THz程度に対応することが可能。
・開発ステップとして、現在、Beyond5G/6G向けに、300GHz帯、及び450GHz帯のSub-THz帯における開発と検証を実施中。（その過程として、この度、300GHz帯の計測に成功したことを報告）
【内容】
・当社独自の光学技術を用いた計測システムを構築。
・300GHz帯において誘電材料の特性を計測。
・比較として、従来技術であるVNA（Vector Network Analyzer：ベクトルネットワークアナライザ）による計測結果と比較検証を実施。
[画像1: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/123872/2/123872-2-dc53674e89ab2cf26a2d28540d1d0283-1186x720.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
測定環境の外観周波数領域分光法により、S21とS11を測定可能（複素誘電率の解析可）。
送信はJバンド（220GHz〜330GHz）。送信モジュールの段替えにより、他周波数帯に変更可。
周波数掃引は光源の波長掃引により実施し、Ｊバンドで5秒程度の掃引速度を実現。
[画像2: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/123872/2/123872-2-8b627f205a9226441e1e28a49d2232a3-1280x713.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
検証結果S21とS11の測定結果。
当システムによる結果を実線、比較として従来技術（VNA）による結果を破線で表記。
従来技術による結果と良い一致を示す。
【研究背景と当システムの優位性】
・増加し続ける電波利用ニーズに対応するためには、有限である電波の一層の有効利用を進めると同時に、電波の有効利用を持続可能なものとする必要がある。
・当技術は、特に、より高い周波数へ移行するための技術開発の位置づけであり、Beyond5G/6Gに対応する〜450GHz帯までの周波数に対応。
・従来技術であるVNAとエクステンダーを用いたシステム（電気的手段によるシステム）は、ミリ波、特に100GHz以上のSuB-THz帯においては、装置価格が高額であり、研究開発投資が大きく参入障壁が高い問題がある。一方で、当システムは光学技術をベースとするため、100GHz以上のSub-THz帯においてもシステム価格を抑えることが可能であり、また、測定環境はコンパクトである。
・一方で、同じく光学技術を用いたTHz-TDS（Time-Domain THz Spectroscopy：時間領域分光法）と異なり、100GHz以下の領域においても測定が可能である。
【今後の予定】
・2026年度に450GHz帯への周波数拡張を実現。
・2027年以降、順次製品化と社会実装を進める。
【謝辞】
本研究成果は、総務省：持続可能な電波有効利用のための基板技術研究開発事業（FORWARD）によって得られたものです。
【問い合わせ先】
本件に関するお問合せは、以下、当社WEBよりお問合せください。
https://www.photonic-edge.com/home
岐阜大学発ベンチャー（旧・認定ベンチャー）であり、独自の光学技術を有する株式会社フォトニック・エッジ（研究拠点：岐阜県岐阜市、代表取締役：杉山、以下当社）は、Sub-THz帯において、周波数領域分光法による材料計測システムの研究開発を実施中であり、この度、300GHz帯における計測に成功しました。
【ポイント】
・周波数領域分光法（FDS：Frequency-Domain Spectroscopy）による材料計測システム（以下、当システム）を開発。
・当システムの周波数対応は、数GHz〜1THz程度に対応することが可能。
・開発ステップとして、現在、Beyond5G/6G向けに、300GHz帯、及び450GHz帯のSub-THz帯における開発と検証を実施中。（その過程として、この度、300GHz帯の計測に成功したことを報告）
【内容】
・当社独自の光学技術を用いた計測システムを構築。
・300GHz帯において誘電材料の特性を計測。
・比較として、従来技術であるVNA（Vector Network Analyzer：ベクトルネットワークアナライザ）による計測結果と比較検証を実施。
[画像1: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/123872/2/123872-2-dc53674e89ab2cf26a2d28540d1d0283-1186x720.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
測定環境の外観周波数領域分光法により、S21とS11を測定可能（複素誘電率の解析可）。
送信はJバンド（220GHz〜330GHz）。送信モジュールの段替えにより、他周波数帯に変更可。
周波数掃引は光源の波長掃引により実施し、Ｊバンドで5秒程度の掃引速度を実現。
[画像2: https://prcdn.freetls.fastly.net/release_image/123872/2/123872-2-8b627f205a9226441e1e28a49d2232a3-1280x713.png?width=536&quality=85%2C75&format=jpeg&auto=webp&fit=bounds&bg-color=fff ]
検証結果S21とS11の測定結果。
当システムによる結果を実線、比較として従来技術（VNA）による結果を破線で表記。
従来技術による結果と良い一致を示す。
【研究背景と当システムの優位性】
・増加し続ける電波利用ニーズに対応するためには、有限である電波の一層の有効利用を進めると同時に、電波の有効利用を持続可能なものとする必要がある。
・当技術は、特に、より高い周波数へ移行するための技術開発の位置づけであり、Beyond5G/6Gに対応する〜450GHz帯までの周波数に対応。
・従来技術であるVNAとエクステンダーを用いたシステム（電気的手段によるシステム）は、ミリ波、特に100GHz以上のSuB-THz帯においては、装置価格が高額であり、研究開発投資が大きく参入障壁が高い問題がある。一方で、当システムは光学技術をベースとするため、100GHz以上のSub-THz帯においてもシステム価格を抑えることが可能であり、また、測定環境はコンパクトである。
・一方で、同じく光学技術を用いたTHz-TDS（Time-Domain THz Spectroscopy：時間領域分光法）と異なり、100GHz以下の領域においても測定が可能である。
【今後の予定】
・2026年度に450GHz帯への周波数拡張を実現。
・2027年以降、順次製品化と社会実装を進める。
【謝辞】
本研究成果は、総務省：持続可能な電波有効利用のための基板技術研究開発事業（FORWARD）によって得られたものです。
【問い合わせ先】
本件に関するお問合せは、以下、当社WEBよりお問合せください。
https://www.photonic-edge.com/home
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