光無線給電技術の基礎から

機器に残る配線の給電を無線にすることで、多様な応用の創出など社会の大きな変革も期待できる。光無線給電は、小型で長距離給電可能、電磁波漏洩がないという優位性を持つ。しかし、比較的簡素な構成にもかかわらず、これまでにほとんど検討されていない。 　本セミナーでは、光無線給電について取り上げ、今後の展開の基礎知見となる、光無線給電の優位性と課題、デバイスおよび光無線給電システムの研究状況、および関連の最新動向を解説する。

1. 無線化社会の期待
   1. 無線化が進展:通信
      1. 無線通信は進展
      2. 通信からみる無線の優位性と課題
   2. 残された有線:給電
      1. 無線給電で真の無線化へ
      2. バッテリーは?
      3. ハーベスティングは?
      4. 無線給電への期待
2. 無線給電の動向
   1. 無線給電の事例と技術
      1. 無線給電の応用事例と展開
      2. 各種の無線給電方式の特徴
   2. これまでの無線給電の課題
      1. 給電距離の制限
      2. 高周波利用の課題
3. 光無線給電とは
   1. 光を用いた給電
      1. 光エネルギーの利用
      2. 太陽光発電は光無線給電?
      3. 室内光発電は?
   2. 光ビームを用いる光無線給電
      1. 光ビームで機器に無線給電
      2. 光無線給電の適用範囲
   3. 光ファイバを利用する光給電
      1. 光ファイバを利用した光給電
      2. 光ファイバ 給電の特性
      3. 光ファイバ給電の事例
4. 光無線給電に関する基本原理
   1. 太陽光とレーザ光の違い
      1. スペクトル幅の違
      2. 単色光の太陽電池照射
   2. 太陽電池の基本
      1. pn接合から電気を取り出す
      2. 太陽電池の基本動作
      3. 太陽電池の効率の基本
      4. 太陽電池の種類
      5. 太陽電池の動向
   3. 光源の基本
      1. 光源の種類
      2. 高出力半導体レーザの種類と動向
      3. LEDは光無線給電に使えるか?
5. 光無線給電の効率
   1. 光無線給電の給電効率
      1. 給電効率は何が決めるか
   2. 光無線給電に適した太陽電池
      1. 太陽光照射の理論効率
      2. 複数材料による太陽電池
      3. 太陽電池の単色光効率と高効率事例
      4. 太陽電池への光照射方法の重要性
   3. 半導体レーザの効率
      1. 半導体レーザの効率 (波長依存性)
      2. 半導体レーザの効率の進展
      3. 光源の高効率化の展望
   4. 光無線給電の効率
      1. 給電効率の期待値
      2. 低温下による高効率給電
      3. 伝送路が損失の給電効率への影響
6. 光無線給電の構築と課題
   1. 光無線給電の構成
      1. 光無線給電システムの構成
      2. 光無線給電プロトタイプ
   2. 光無線給電の様々な構成
      1. 高効率構成の評価
      2. フライアイレンズによる均一照射
      3. ビーム制御とビーム偏光、複数化
      4. 機器の位置検出技術
      5. LEDを用いた光無線給電
      6. 水中応用
      7. 太陽電池の外観制御
   3. 光無線給電の研究開発事例
   4. 光無線給電の安全性
      1. レーザ光のクラス分け
      2. 安全性確保の方策
7. 光無線給電の業界動向
   1. 光無線給電を扱う学会・業界団体
8. まとめ