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| 講演名 | 2026-02-19 14:30 空間光給電に向けたハイブリッド変調を用いたコヒーレントビーム合成による多素子高出力化の原理実証 ○秋山智浩・原口英介・鈴木貴敬・楢崎梨央（三菱電機）  SANE2025-104 |
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| 抄録 | （和） | 空間光給電における給電能力の向上には，高出力レーザビームの実現が重要である．しかし，ファイバ増幅による高出力化は，誘導ブリルアン散乱（SBS）などの非線形現象によって制約を受ける．そこで，本研究ではSBSによる出力制限を超えてより高い光出力を得ることを目的に，複数のレーザ光を空間的に合成するコヒーレントビーム合成（CBC）技術の開発を進めてきた．CBCにおけるSBS制限への対処として，(i) レーザ光をPRBS信号で高速位相変調して光スペクトルを広帯域化しSBSしきい値を向上させる手法，および (ii) 各ビームに異なる微小周波数ディザを付加し，単一の光検出器で複数ビームの位相を分離・検出するマルチディザ位相同期法を組み合わせた「ハイブリッド変調」方式を提案する．本報告では，提案方式を用いた実験結果を示す．PRBS位相変調（最大28.2 Gbps, PN7）により光スペクトルの広帯域化が確認され，ビットレートの増加に伴ってSBS発生しきい値が上昇することを確認した（例：10 Gbpsの場合，後方散乱の増加が観測される入射パワーは約+20 dBm付近）．また，複数ディザ周波数を模擬したハイブリッド変調光に対し，所望のビート成分をバンドパス抽出して位相同期制御を行った結果，位相雑音の抑圧を実証した．これにより，SBS制限を緩和し，スケーラブルなCBCの実現可能性が示された． |
| （英） | Enhancing the power transfer capability of free-space optical power transmission requires the realization of high-power laser beams. However, power scaling using fiber amplification is limited by nonlinear effects such as stimulated Brillouin scattering (SBS). To overcome these limitations and achieve higher optical output, we have been developing a coherent beam combining (CBC) technique that spatially combines multiple laser beams. To mitigate SBS-induced constraints in CBC systems, we propose a “hybrid modulation” approach that combines (i) high-speed phase modulation of the laser light using a pseudo-random binary sequence (PRBS) to broaden the optical spectrum and increase the SBS threshold, and (ii) multi-dither phase synchronization, in which small, distinct frequency dithers are applied to each beam, allowing phase separation and detection using a single photodetector. This paper presents experimental results of the proposed method. PRBS phase modulation (up to 28.2 Gbps, PN7) effectively broadened the optical spectrum, and the SBS threshold increased with the bit rate (e.g., for 10 Gbps, the onset of backscattering was observed around an input power of +20 dBm). Furthermore, for hybrid-modulated light simulating multiple dither frequencies, phase noise suppression was demonstrated by extracting target beat components through bandpass filtering and applying phase synchronization control. These results confirm that the proposed approach can relax the SBS limitation and enable scalable coherent beam combining. | |
| キーワード | （和） | コヒーレントビーム結合 / 光フェーズドアレイ / 光位相同期 / / / / / |
| （英） | Coherent Beam Combining / Optical Phased Array / Optical Phase Locking / / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 125, no. 358, SANE2025-104, pp. 30-35, 2026年2月. | |
| 資料番号 | SANE2025-104 | |
| 発行日 | 2026-02-12 (SANE) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SANE2025-104 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SAT SANE |
| 開催期間 | 2026-02-19 - 2026-02-20 |
| 開催地（和） | イーフ情報プラザ |
| 開催地（英） | Eef-Jouhou-Plaza |
| テーマ（和） | 衛星応用技術及び一般 |
| テーマ（英） | Satellite Application and General Issues |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SANE |
| 会議コード | 2026-02-SAT-SANE |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 空間光給電に向けたハイブリッド変調を用いたコヒーレントビーム合成による多素子高出力化の原理実証 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Proof-of-Principle of Scalable High-Power Coherent Beam Combining via Hybrid Modulation for Optical Wireles Power Transmission |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | コヒーレントビーム結合 / Coherent Beam Combining |
| キーワード(2)（和/英） | 光フェーズドアレイ / Optical Phased Array |
| キーワード(3)（和/英） | 光位相同期 / Optical Phase Locking |
| キーワード(4)（和/英） | / |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 秋山 智浩 / Tomohiro Akiyama / アキヤマ トモヒロ |
| 第1著者 所属（和/英） | 三菱電機 (略称： 三菱電機) Mitsubishe Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric Corp.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 原口 英介 / Eisuke Haraguchi / ハラグチ エイスケ |
| 第2著者 所属（和/英） | 三菱電機 (略称： 三菱電機) Mitsubishe Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric Corp.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 鈴木 貴敬 / Takahiro Suzuki / スズキ タカヒロ |
| 第3著者 所属（和/英） | 三菱電機 (略称： 三菱電機) Mitsubishe Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric Corp.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 楢崎 梨央 / Rio Narazaki / ナラザキ リオ |
| 第4著者 所属（和/英） | 三菱電機 (略称： 三菱電機) Mitsubishe Electric Corporation (略称： Mitsubishi Electric Corp.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-02-19 14:30:00 |
| 発表時間 | 20分 |
| 申込先研究会 | SANE |
| 資料番号 | SANE2025-104 |
| 巻番号（vol） | vol.125 |
| 号番号（no） | no.358 |
| ページ範囲 | pp.30-35 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-02-12 (SANE) |
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