山梨大学
大学院 総合研究部 工学域
電気電子情報工学系(電気電子工学)

顔写真
准教授

本間 聡

ホンマ サトシ
Honma Satoshi

経歴

  1. 山梨大学助手 2003/04/01
  2. 山梨大学 助教 2007/04/11
  3. 山梨大学 准教授 2009/04/01

学歴

  1. 北海道大学 2003/03/23

学位

  1. 工学 北海道大学 2003/03/23

研究分野

  1. 電子デバイス・電子機器 フォトリフラクティブ効果を用いた光-光制御型デバイスの開発

研究テーマ

  1. ホログラフィックメモリにおける2重露光法による複素振幅信号の記録再生
  2. シフト位相コード多重方式を用いたホログラフィックメモリの開発
  3. フォトリフラクティブ効果を用いた全光デバイスに関する研究

競争的資金等の研究課題

  1. ホログラフィックメモリのための多値複素振幅データの記録再生法の開発 科学研究費補助金 基盤研究(C) 2017/04/01-2020/03/31 ビックデータの活用やオンデマンド映像配信の普及により大容量の情報を記録したいというニーズが顕在化しており,低消費電力で大量のデータを保存するアーカイブ用メディアとしてホログラフィックメモリが注目されている.本研究では,ホログラフィックメモリに,高解像度で多値の複素振幅データを記録する手法を確立し,記憶容量を大幅に改善することを目的とする.本研究で提案する方法では,一つの空間変調器により,空間変調器と同程度の解像度の複素振幅信号を記録でき,従来の複素振幅データ生成法と比較して,簡素な光学系で,高い解像度の信号を生成できる.同方式を採用した場合に必要とされる信号の再生精度の改善やエラー訂正法を新たに 開発する.

論文

  1. 研究論文(国際会議プロシーディングス) 共著 Duplex Phase Code based on Two-Step Exposure Technique for Holographic Data Storage System Satoshi Honma, Mitsuki Takahashi Technical Digest of international symposium on optical memory 2016 Optical Society of Japan 88-89 2016/10/16 大容量ホログラフィックメモリの開発が望まれている.複素振幅データを記録することによりさらに記録密度が飛躍的に向上する.我々は二重露光法により複素振幅データをホログラフィックメモリに記録する手法を提案してきた.ただし,複数のホログラムを多重記録する際に,ホログラム間の強度変動,位相変動が生じることにより,記録データが劣化するという問題を有していた.本論文では,上記の変動により歪んだ再生データを補正することができる新しい信号形式を提案した.数値解析により,大きく歪んだ再生データを高い精度で補正することができることを明らかにした.
  2. 研究論文(国際会議プロシーディングス) 共著 Performance Evaluation of High Speed Full Motion Simulator for Holographic Memory Based on 3D FFT-BPM with GPU Acceleration Hisatoshi Funakoshi, Atsushi Okamoto, Satoshi Honma Technical digest of international symposium on optical memory 2016 Optical society of Japan 80-81 2016/10/16 体積ホログラムの3次元解析を行うためGPUを用いた高速解析システムを開発した.FFT-BPMをベースとして開発しており,FDTD法による解析と比較して精度が劣るものの,通常の実験で使用される厚さのホログラムに対して非常に精度よく計算可能である.本論文では,開発したシミュレータの解析結果と,実験結果,他の解析法で得られた結果を比較した.その結果より,十分実用的な精度が得られることを明らかにした.
  3. 研究論文(国際会議プロシーディングス) 共著 Spatial mode separation and interconversion using volume hologram Fumiya Mizukawa, Atsushi Okamoto, Yuta Goto, Shimpei Shimizu, Satoshi Honma, Kazuhisa Ogawa, Akihisa Tomita Technical digest of International symposium on optical memory 2016 Optical society of Japan 72-73 2016/10/16 トラフィックの増加によって,多モード光ファイバを使った多モード分割通信が注目を集めている.空間モードを個別のチャネルとして扱うことにより,大幅な転送速度の向上が期待できる.ただし,この方法で多重化された光信号に対して,スイッチング,ルーティングを行う場合,多数の空間モード分離器,結合器,変換器が必要とされる.本論文では,体積ホログラムを用いることにより,空間モード分離機能と配線機能を同時に実行できるデバイスを提案した.数値解析により,モード分離精度を評価した.
  4. Muti-frame viterbi decoding with FIR filter for holographic memory Satoshi Honma,Takehiro Watanabe,Kohei Akiyama,Toru Sekiguchi Proceeding of ISOM 2010 96-97 2015/10/04
  5. SNR estimation of holographic storage system with two-step exposure Mitsuki Takahashi,Satoshi Honma Proceeding of ISOM 2010 98-99 2015/10/04

研究発表

  1. 口頭発表(一般) デジタルホログラフィにおける位相シフトエラー補償 第77回応用物理学会 2016/09/13 シフトデジタルホログラフィでは,位相の異なる複数のホログラムを合成することにより,物体光の波面を抽出することができる.ただし,設定した精度で位相が調整されていない場合,虚像光や参照光が重複して再生され,像が大きく劣化する.本論文では,位相シフト法の原理から0次光と虚像の重複再生の原因を考察し,これを低減する方法を提案した.各ホログラムのスペクトル強度を求めると,全体的に重なり合うものの,わずかに異なる位置に虚像,実像成分のピークが観測される.このピーク値に着目し,実像に対して虚像が極めて小さくなる条件を探索した.その結果,画像の劣化を低減できることを示した.
  2. 口頭発表(一般) ホログラフィックメモリのための2重位相コード方式 第77回応用物理学会 2016/09/13 大容量光メモリを実現する方法として,複素振幅データをホログラフィックメモリに記録する手法が注目を集めている.我々は簡易な光学系でこれを実現する方法として2重露光法を提案している.同手法において,ホログラム間の強度,位相変動が生じた場合再生データが著しく劣化するという問題を有していた.本報告では,再生データの劣化を補正する新たな信号形式 2重位相コード法を提案した.数詞解析により,その補正精度を評価した.
  3. 口頭発表(一般) デジタルホログラフィにおけるシフトホログラム撮影法による複素振幅分離の検討 2015年ソサイエティ大会 2015/09/08
  4. 口頭発表(一般) SMF法と連接符号を用いたHDSのためのエラー訂正法 2015年ソサイエティ大会 2015/09/08
  5. 口頭発表(一般) MF-SOVA法を用いたHDSのためのエラー訂正 2014年ソサイエティ大会 2014/09/28

知的財産権

  1. 光波長フィルタ装置 特願2007-320164 2007/12/11
  2. ホトリフラクティブ導波路型インターコネクション装置およびそのインターコネクション方法 特許出願2002-51779 2005/02/27 特許公開2003-255418
  3. 位相共役光発生装置 特許出願2005-29261 2005/02/04 特許公開2005-292792
  4. 光スイッチ装置および光伝搬経路接続切り替え装置 特許出願2003-62748 2003/03/10 特許公開2004-271929
  5. ホログラフィック光メモリ装置およびそのメモリ修復方法 特許出願2002-126532 2002/04/26 特許公開2003-317486

学外あるいは所属学部等外の組織との共同研究

  1. 2015/04/01-2017/03/31 山梨大学 分担 分野横断的融合研究プロジェクト「地域の発達」 圃場に刺すだけで簡単に環境指標(日照,気温,湿度,周辺の動き)を取得できる安価なセンサポールを新規開発している.従来高価で広い圃場に一つ程度しか設置できなかった環境センサを高密度に配置し,マイクロβスケールの環境指標を取得し,圃場内での環境指標と農作物の成熟度の地理的相関を調べることで各種農作物の品質を科学的に管理する手法を確立することを目指している.

指導実績

  1. 修士学位論文指導 2016 2 0 2 0 1 光エレクトロニクスゼミ、研究テーマ別ゼミ、実験指導、英語論文購読、修士論文指導など 12 240
  2. 学部卒業論文指導 2016 4 0 3 0 1 光エレクトロニクスゼミ、研究テーマ別ゼミ、実験指導、英語論文購読、卒業論文指導など 12 240

その他の学部学生指導

  1. 2016 2016-2019 ガイダンス,新入生向け合宿研修を開催. 16 新入生を連れ,小海リエックスに合宿研修に行った.学生生活や学習にかかわる指導を行った.

修士・博士論文審査

  1. 2016 副査 4
  2. 2016 主査 2 0 0 0 0 0

外部発表指導の実績

  1. 2016 2 8 2 8 1 4

社会貢献活動

  1. SSH ライントレーサを作ろう 2016/08/05-2016/08/05
  2. 光のサイエンス 光波の性質と制御  そしてホログラフィ 2016/05/27-2016/05/27 「光のサイエンス 光波の性質と制御 そしてホログラフィ」と題して,歴史的な研究者がどのような過程で光の性質を明らかにしたのかお話しした.さらに,分光器を作成した.

所属学協会

  1. 電子情報通信学会
  2. 応用物理学会 2007/03
  3. 応用物理学会 光学会 2004/03

学外委員

  1. 電子情報通信学会 学生顧問会 2010/04/01