| 講演名 | 2013/1/17 光ファイバ実装EOプローブの20kHz～180GHzの周波数特性とその応用(フォトニック,NW・デバイス,フォトニック結晶,ファイバとその応用,光集積回路,光導波路素子,光スイッチング,導波路解析,一般) 都甲 浩芳, 久々津 直哉, |
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| 抄録(和) | 本稿では、開発した光ファイバ実装電気光学(EO)プローブの周波数特性とその計測応用について述べる。光ファイバ実装EOプローブでは、1mm角のCdTe結晶が光ファイバの先端へ実装されており、高い空間分解能でデバイスや回路の電界分布を計測することができる。本EOプローブはポッケルス効果を利用しているため、理論的には数MHzから数THzに至る帯域を有する。今回、平行平板を用いて20kHz～1GHz、GTEM-Cellを用いて1GHz～18GHz、標準利得ホーンアンテナを用いて10～180GHzの空間電界に対するEOプローブの周波数特性を評価した。評価結果から、ピエゾ効果による共振現象の発生する1MHz付近を除いて、20kHz～50GHzにおいて平坦な周波数特性を有することを確認した。その平坦性は6dB以下である。また、50GHz以上の周波数帯においては、結晶内部を伝搬する電磁波の共振現象により周波数特性は周波数に比例して増加していた。本EOプローブを用いてMSL線路を伝搬する静電気放電信号の時間領域計測、平面アンテナ回路上の空間ベクトル近傍界計測を実施した。静電気放電信号の時間領域計測ではシングルショットで各測定点での時間波形を取得できることを確認し、電子回路の静電気放電信号による劣化解析や耐性設計へ利用できることを示した。空間ベクトル近傍界計測ではアンテナ内外の電界ベクトルを可視化することによりアンテナ回路設計へ反映できることを示した。 |
| 抄録(英) | This article describes the frequency response and the applications of the optical electric-field sensor consisting of a 1 mm x 1 mm x 1 mm CdTe crystal mounted on the tip of an optical fiber, which theoretically possesses the potential to cover the frequency band from below megahertz to terahertz. We utilize a capacitor, GTEM-Cell, and standard gain horn antennas for applying a free-space electric field to the optical sensor at frequencies from 20 kHz to 1 GHz, from 1 GHz to 18 GHz, and from 10 to 180 GHz, respectively. An electric-field measurement demonstrates its flat frequency response within a 6-dB range from 20 kHz to 50 GHz except for the resonance due to the piezo-electric effect at a frequency around 1 MHz. The sensitivity increases due to the resonance of the radio frequency wave propagating in the crystal at the frequencies higher than 50 GHz. These experimental results demonstrate that the optical electric-field sensor is a superior tool for the wide-band measurement which is impossible with conventional sensors such as a dipole, a loop, and a horn antenna. In transient electrostatic discharge measurements, electric-field mapping, and near-field antenna measurements, the optical electric-field sensor provide the useful information for the deterioration diagnosis and the lifetime prognosis of electric circuits and devices. These applications of the optical electric-field sensor are regarded as promising ways for sowing the seeds of evolution in electric-field measurements for antenna measurement, EMC, and EMI. |
| キーワード(和) | 光ファイバ / 電気光学(EO)効果 / アンテナ計測 / 電磁両立性(EMC)計測 |
| キーワード(英) | Electric-field sensor / Pockels effect / Equivalent sampling method / Antenna measurement / EMC |
| 資料番号 | EST2012-80,MWP2012-62 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EST |
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| 開催期間 | 2013/1/17(から1日開催) |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Electronic Simulation Technology (EST) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 光ファイバ実装EOプローブの20kHz～180GHzの周波数特性とその応用(フォトニック,NW・デバイス,フォトニック結晶,ファイバとその応用,光集積回路,光導波路素子,光スイッチング,導波路解析,一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Frequency Response and Applications of Optical Electric-Field Sensor at Frequencies from 20 kHz to 180 GHz |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 光ファイバ / Electric-field sensor |
| キーワード(2)（和/英） | 電気光学(EO)効果 / Pockels effect |
| キーワード(3)（和/英） | アンテナ計測 / Equivalent sampling method |
| キーワード(4)（和/英） | 電磁両立性(EMC)計測 / Antenna measurement |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 都甲 浩芳 / Hiroyoshi TOGO |
| 第 1 著者 所属（和/英） | NTTマイクロシステムインテグレーション研究所 NTT Microsystem Integration Laboratories |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 久々津 直哉 / Naoya KUKUTSU |
| 第 2 著者 所属（和/英） | NTTマイクロシステムインテグレーション研究所 NTT Microsystem Integration Laboratories |
| 発表年月日 | 2013/1/17 |
| 資料番号 | EST2012-80,MWP2012-62 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | 401 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |