ＭＥＭＳ光スキャナ型画像ディスプレイを応用した自由空間光通信に関する研究

研究者たちはIoT（Internet of Things）やTrillion sensorsなどの言葉で示されたように、膨大な数のデバイスがお互い情報を送りあう世界を予想している。このような環境で従来の通信システム、すなわちRF（Radio frequency）通信はデバイスの密度が高くなるにつれ転送速度が悪くなるとの問題が深刻化されていくと思われる。このような問題を解決するために追跡機能を持った自遊空間光通信（FSO : Free space optics）を提案されている。レーザ光を変調し自遊空間で飛ばすことで情報を送る技術であるFSOは従来のRF通信に比べて伝送速度、信頼性、集積性の面で優れているがデバイスが動いたり、伝送経路に障害物があった場合には通信が不可能になるとの問題を持っている。本研究ではMEMSスキャナを用いてFSOシステムに探索・追跡機能を乗せることで端末のモビリティを向上させている。本研究で考案したシステムは探索、追跡の二つのモードを持っている。探索モードではAOT（Active optical terminal)と名付けた端末からMEMSスキャナを用いてレーザをスキャンしパターンを表示することで通信可能な領域を表示する。その際にPOT（Passive optical terminal）と名付けた端末が通信可能領域に入ってきたらPOTに付けられたCCR（Corner cube reflector）から光をAOTに戻しその光をAOTのQPD（Quadrant photodiode）で検知し、POTの上にレーザビームを止め、PID（Proportional integral derivative）制御によって追跡を行う。本研究では考案したシステムを光学テーブルの上に構築し、そのシステムを制御するための回路をブレッドボードとFPGA上に実装している。そのあと構築されたシステムを用いてデモンストレーションを行い、測定可能な範囲、追跡の速度、安定性などを測定している。

研究者たちはIoT（Internet of Things）やTrillion sensorsなどの言葉で示されたように、膨大な数のデバイスがお互い情報を送りあう世界を予想している。このような環境で従来の通信システム、すなわちRF（Radio frequency）通信はデバイスの密度が高くなるにつれ転送速度が悪くなるとの問題が深刻化されていくと思われる。このような問題を解決するために追跡機能を持った自遊空間光通信（FSO : Free space optics）を提案されている。レーザ光を変調し自遊空間で飛ばすことで情報を送る技術であるFSOは従来のRF通信に比べて伝送速度、信頼性、集積性の面で優れているがデバイスが動いたり、伝送経路に障害物があった場合には通信が不可能になるとの問題を持っている。本研究ではMEMSスキャナを用いてFSOシステムに探索・追跡機能を乗せることで端末のモビリティを向上させている。本研究で考案したシステムは探索、追跡の二つのモードを持っている。探索モードではAOT（Active optical terminal)と名付けた端末からMEMSスキャナを用いてレーザをスキャンしパターンを表示することで通信可能な領域を表示する。その際にPOT（Passive optical terminal）と名付けた端末が通信可能領域に入ってきたらPOTに付けられたCCR（Corner cube reflector）から光をAOTに戻しその光をAOTのQPD（Quadrant photodiode）で検知し、POTの上にレーザビームを止め、PID（Proportional integral derivative）制御によって追跡を行う。本研究では考案したシステムを光学テーブルの上に構築し、そのシステムを制御するための回路をブレッドボードとFPGA上に実装している。そのあと構築されたシステムを用いてデモンストレーションを行い、測定可能な範囲、追跡の速度、安定性などを測定している。