光無線給電技術の基礎から課題、最新動向

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、光無線給電技術について取り上げ、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. 無線化社会の進展
   1. 無線化が進展:通信
      1. 無線通信の拡がり
      2. 無線通信の優位性と課題
   2. 給電の現状
      1. 残された有線:給電
      2. バッテリーは?
      3. エネルギーハーベスティングは?
      4. 無線給電の期待
2. 無線給電の動向
   1. 無線給電の種類
      1. 電磁誘導方式
      2. 磁界共鳴方式
      3. 電磁誘導と磁界共鳴の違い
      4. 電界方式
      5. マイクロ波方式
      6. マイクロ波方式の動向
      7. 超音波方式
   2. 無線給電の課題
      1. 給電距離・システムサイズ
      2. 高強度電磁波の制約
      3. 無線給電のシステム構成
      4. 無線給電の適用範囲
3. 光無線給電の基本
   1. 光で給電
      1. 光エネルギーを電気エネルギーに
      2. 太陽光発電
      3. 室内照明発電
   2. 光ビームを用いる光無線給電
      1. 光無線給電:OWPT
      2. 光無線給電の適用範囲概要
      3. 光無線給電は新技術か?
4. 光無線給電の基本原理
   1. 光無線給電で用いる光の特徴
      1. 太陽光とレーザ光のスペクトル幅の違い
      2. 太陽光の太陽電池照射
      3. 単色光の太陽電池照射
   2. 太陽電池の特徴
      1. 受光デバイス:pn接合
      2. 太陽電池の基本特性
      3. 太陽電池の効率
      4. 太陽光向け太陽電池の動向
      5. 単色光照射の効率
      6. 単色光照射向け太陽電池の最新動向
      7. PDは光無線給電に使えるか?
   3. 光源の特徴
      1. 光源の種類
      2. 高出力レーザ光源
      3. レーザの効率
      4. ビーム特性と長距離伝搬
      5. LEDは光無線給電に使えるか?
   4. 光無線給電の効率
      1. 様々な光無線給電効率の考え方
      2. 光無線給電の効率
      3. 低給電効率の課題
5. 光無線給電システム
   1. 光無線給電の構成
      1. システム構成要素
   2. 光無線給電におけるビーム照射
      1. 光無線給電のビーム漏れの課題
      2. 太陽電池へのビーム照射の課題
      3. 矩形光源投影による均一照射構成
      4. 不均一ビームの影響軽減手法
      5. フライアイレンズ系による均一照射構成
   3. システム構成用の機能要素
      1. レンズ系によるビームサイズ制御
      2. ビーム走査手法
      3. 給電対象検知技術
      4. 給電情報の通信
      5. 光無線給電の安全技術
6. 光無線給電の研究開発事例
   1. これまでの動向
      1. 光無線給電のコンセプト
      2. 光無線給電の名称
      3. 光無線給電に関する文献数推移
   2. 適用分野と研究開発事例
      1. 体内埋込・超小型端末
      2. 多数の小型IoT端末
      3. 室内応用:多数光源
      4. 携帯端末と民生応用向け技術
      5. 移動体の移動中給電の意義
      6. 移動体の走行中給電
      7. 移動体の飛行中給電
      8. 水中応用
      9. 宇宙応用
   3. 光ファイバ給電
      1. 光ファイバ給電の特徴
      2. 光ファイバ給電の研究開発事例
7. まとめ
   1. 講演のまとめ
   2. 光無線給電を扱う学会・団体等