発明の詳細な説明【技術分野】 【０００１】 本発明は、他の基地局等から無線信号を受信する、無線受信装置に関する。 続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】 【０００２】 従来、移動（無線）通信（２Ｇ／３Ｇ／４Ｇ／５Ｇ等）では、半導体技術の進歩に伴う技術革新が、世代進化（高速化、高周波化）を牽引してきた。しかし、次世代移動通信（Ｂｅｙｏｎｄ ５Ｇ／６Ｇ）で扱う周波数はキャリア周波数３００ＧＨｚ以上のいわゆるテラヘルツ帯（以降、ＴＨｚ帯）に及ぶとされ、電気的手法の技術的限界（周波数上限）に達する可能性がある。つまり、無線キャリア波の低出力化と位相ノイズ増大、信号伝送損失の増大による高周波化と省電力化の両立困難、光通信と移動通信の信号変換に伴う時間遅延といった本質的問題が顕在化すると言われている。 【０００３】 ＴＨｚ波の検出には、一般的には電気的手法が利用される。ショットキーバリアダイオード（ＳＢＤ）のような高速ＴＨｚ検出素子を用いると、テラヘルツ波を電気信号として直接検出することが出来る（ホモダイン検出または自乗検出）。一方、ＴＨｚ波（ＲＦ信号）と局部発振器（ＬＯ信号）を高周波ミキサーでミキシングして、両者の差周波であるビート信号（ＩＦ信号）をマイクロ波帯やＲＦ帯で計測することも出来る（ヘテロダイン検出）。 【０００４】 一方、光ファイバー網を用いた光通信は最速の情報伝送速度を有し、最近ではデバイス内部の電子配線を光配線に置き換えて超高速・大容量・低遅延・低消費電力を実現するシリコン・フォトニクスの技術開発が進んでいる。このような背景から、無線通信においても、光学的に電波を検出する例が最近見受けられる。例えば、空間伝搬するＴＨｚ波を電気光学結晶に印加される電界信号として捉え、電気光学効果（例えば、ポッケルス効果）を用いることにより、ＴＨｚの伝送情報を変調サイドバンド光として光信号に重畳することが出来る（非特許文献１）。また、ＴＨｚ波（無線キャリア）周波数程度だけ周波数が離間された２モード光を用い、一方のモード光の変調サイドバンド光と、それに隣接した他方のモード光の非変調キャリア光の光ビート信号を検出することにより、共通の位相ノイズを相殺すると共にヘテロダイン検出により、信号対雑音比（ＳＮ比）を向上する手法が開示されている（非特許文献２）。 【０００５】 一方、微小光共振器から生成した光周波数コム（マイクロ光コム）を用いて、ＴＨｚ波（無線キャリア）周波数に等しい光周波数差で光位相も同期した２モード光を生成し、光学的なＴＨｚ波発生に用いられている（非特許文献３）。さらに、マイクロ光コムを構成するモード光の良好なＳＮ比を維持しながら光増幅させるため、レーザー注入同期の利用が報告されている（非特許文献４）。 【先行技術文献】 【非特許文献】 【０００６】 T. Kaji, I. Morohashi, Y. Tominari, N. Sekine, T. Yamada, and A. Otomo, "W-band optical modulators using electro-optic polymer waveguides and patch antenna arrays," Optics Express,Vol. 29, Issue 19, pp. 29604-29614 (2021). S. Hisatake, H. H. N. Pham, and T. Nagatsuma, "Visualization of the spatial-temporal evolution of continuous electromagnetic waves in the terahertz range based on photonics technology," Optica, Vol. 1, Issue 6, pp. 365-371 (2014). N. Kuse, K. Nishimoto, Y. Tokizane, S. Okada, G. Navickaite, M. Geiselmann, K. Minoshima, and T. Yasui,"Low phase noise THz generation from a fiber-referenced Kerr microresonator soliton comb," arXiv:2204.02564 (2022). N. Kuse and K. Minoshima,"Amplification and phase noise transfer of a Kerr microresonator soliton comb for low phase noise THz generation with a high signal-to-noise ratio," Optics Express,Vol. 30, Issue 1, pp. 318-325 (2022). 【発明の概要】 【発明が解決しようとする課題】 【０００７】 しかし、電気的ＴＨｚ検出法は、装置が中型・複雑・高価で、電磁誘導ノイズ等に弱いという問題点がある。また、無線通信と光通信の接続において、電気信号／光信号間での信号変換に伴う時間遅延が生じる。一方、光学的ＴＨｚ検出法は、ＴＨｚ波伝送情報を、電気光学効果を介して瞬時に光キャリア信号に重畳し、光信号として計測出来るので、小型・単純・安価で技術的に成熟した光通信プラットフォームをそのまま流用できる。その結果、光通信との親和性が良好で汎用性も高いが、次世代移動通信で利用されるＴＨｚ周波数帯では低い電気／光変換効率のため、高速無線通信に十分な検出感度を得ることが困難である。また、ＴＨｚ波（無線キャリア）周波数程度だけ周波数が離間され、かつ低位相ノイズな２モード光を得るのは困難であった。更に、そのような低位相ノイズ２モード光を、良好なＳＮ比を維持しながら光増幅させる方法については全く示唆されていない。 【課題を解決するための手段】 【０００８】 本発明の一態様に係る無線受信装置は、情報信号で変調された無線信号を受信する無線受信装置であって、受信アンテナと、所定の波長のレーザー光を出力する励起レーザーと、前記レーザー光で励起され、前記無線信号のキャリアの周波数と差分周波数だけ異なる繰り返し周波数の光周波数コムを生成する微小光共振器と、前記光周波数コムを構成する光周波数モードのうち任意の光周波数モードと繰り返し周波数離れた隣接光周波数モードとをそれぞれ独立に分離する光バンドパスフィルターと、前記分離された光周波数モードと隣接光周波数モードを、それぞれに隣接した波長を有するスレーブレーザーに注入同期して光増幅を行う光サーキュレーターと、前記受信アンテナの受信部に設けられ、さらに前記光周波数モードを前記無線信号に応じて光変調する電気／光変換素子と、前記隣接周波数モードとそれに隣接する前記光周波数モードの変調成分を分離する光バンドパスフィルターとを有する。 【０００９】 前記差分周波数は１０ＧＨｚ以上１００ＧＨｚ以下であってもよい。 【００１０】 前記任意の光周波数モード変調成分と差分周波数離れて隣接する前記隣接光周波数モードの非変調成分を混合し、光ビート信号を電気信号に変換する復調装置をさらに備えたものであってもよい。 （【００１１】以降は省略されています） この特許をJ-PlatPatで参照する
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