生体信号の非接触パターン計測を実現する電磁反射位相検出アレイの確立

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反射位相をパターン計測するための漏れ波構造を試作した。導体板間に構成される導波構造中において実効屈折率分布に基づくレンズを実装し、入力ポートから励振される波動を2次元ビームに変換する構造を実現した。そして、反射波と参照波との非線形検波を行って位相を計測できるようにし、試験物体として配置した振動子の振動位相を読み取れることを原理実証した。しかし取得された信号強度が低いため、今後は適切な漏れ量を達成する導波構造の作製が必要となる。また、並行してパターン計測の高度化に向けて、直線偏波の方向を電子的に制御する方法、ならびにテラヘルツ波と同程度の波長を有する超音波のパルスパワーを増幅する方法を提案・実証した。具体的には、マジックティを介して結合する２台の発振器の結合位相をバラクタダイオードへの印加電圧によって制御することで、マジックティの２つの出力ポートに接続された直交偏波アンテナペアへのパワー分配率を連続的に制御し、直線偏波方向を任意に変えられることを実証した。また、テラヘルツ波と同程度の波長を有する超音波のパルス増幅を可能にする方法についても提案・実証した。音響共振器に対して回転型のシャッターで開口部を開閉して内部に蓄積された音響エネルギーを瞬時開放することで、高い瞬時パワーを放出できることを実証した。その際、導波管フランジのチョーク構造と同様の音響チョーク構造を導入することで、音響共振器のQ値を向上させられることを示した。さらに、テラヘルツ波を水槽内の水に照射する際に光音響効果によって発生される超音波の音圧の定量評価ならびに生体内情報伝送への応用の原理実証を行い、計測プローブおよび情報キャリアとしての有用性を示した。