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第17巻第4号

ザレ研究

レーザーコンパス

マイクロ波レーダー，レーザーレーダー，そして……
稲場

文男＊

Humio

INABA＊

もので，レーザーがこの地球上に誕生してからしかし考えてみれば，その頃からさらに20年近くさかのぼったマイクロ波レーダーの創始も早や30年近くに達しようとしている。筆者が期の時代も，同じような手法から出発していたレーザーを初めて目の当たりに見たのは，1961のであって，マイクロ波工学やその技術応用の年8月半ば前に米国のスタンフォード大学エレクトロニクス研究所に招かれて，レーザーの研究グループに参加した時である。その頃はルビ歴史をふり返れば明らかなように，レーダーのーレーザーが発明されて一年程経ったばかりで，たのである。筆者が米国から帰国後いち早くレ

日本にはまだ1台のレーザーもなく，米国で早ーザーレーダーの研究開発に着手した真意は，くレーザーを作ってみたいと思っていたので，このようなマイクロ波エレクトロニクスの進展

月並な言い方であるが，月日の経つのは速い技術開発，実用化の着実な努力があったから．こそ，その後のマイクロ波通信への花道が開かれルビーから赤色の光ビームが鋭い矢のようにとの史実に学んだからであって，レーザーレーダび出すのを見た最初のシーンは，今でも脳裏にーとその関連技術の開眼・育成，さらには高性深く焼き付いている。

能化，実用化へのたゆみないチャレンジが，やがその当時は研究所にはルビーレーザーが1，てはレーザーを中心とする光エレクトロニクス．2台しかなく，He−Neレーザー（1．！5μmのみ）の時代の幕明けとなり，ひいてはレーザー光通はまだ入手できない，ほんの草創期であったが，信という荘大な夢を見事に実らせる根となり，着いてから1週間位後にサンフランシスコで開かれたIRE（現在のIEEE）主催のウエスコン（WESCON）で，ヒューズ研究所がルビーレ養分となることを当初から期待していたのである。

そして，レーザーを折角使うのならば，マイーザーをパルス発振器とするレーザー測距機をクロ波レーダーと同じような機能の実現や類似最初のレーザー応用機器として出品しているのの動作法を追うだけでなく，レーザーでしか出が印象的であった。まだQスイッチ法も考案さ来ないような独自の動作方式や新しい測定対象れていない時期であったから，その波形は最もを開拓したいものと考えて，目には見えないよ

初期的なパルス発振に伴うノイズ状の数多くのうな微小な物質とか，広い空間の中を勝手に動ランダムなスパイクから成っており，送信波形き回ったり，状態や性質を変化したりするようと受信波形の全体のパターンのズレから時間差な事象の検出，計測を意図して，ミー散乱からを求めて，距離を算定するという，今から思えラマン散乱，レイリー散乱，さらには共鳴吸収

ば全くプリミティブな装置であった。

や蛍光のような光領域特有のいろいろな効果，＊東北大学電気通信研究所（〒980仙台市青葉区片平2丁目1−1）＊ResearchInstituteof

ElectricalCommunication，Tohoku

Sendal980）

1

University（2−14

Katahira，Aoba−ku．

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マイクロ波レーダー，レーザーレーダー，そして一

平成元年4月過程の応用や光ヘテロダイン受信方式の導入なぐり合わせをみると，それではこの次の30年間どの試みを一歩一歩進めて行ったわけである。のピッチを占めるものは一体どんなテクノロジ

レーザーは一体どんな役に立っのか，理想を追うのは結構だが，研究費ばかり無駄に食ってィであろうかと問うてみたくなる。筆者は浅学非才にしてそれを予測する能力を持ち合わせていて何も成果が出ないではないか，などと言わいるとは到底思えないが，数字の比較ぐらいはれながら，揺らん期の苦悩の10年余りはいっのできそうである。イ列えば，マイクロ波とレーザ間にか過ぎてしまって，今ではレーザーは時代られ，多種多様な産業分野をはじめ，情報・通ー光の波長 （〜cmと〜μmのオーダー）の比はおよそ10−4であって，これをもう1ステップ外挿したとすると，そのコヒーレントな電磁波

信からエネルギー，資源，環境，医療，芸術，の波長はざっとnmからAの範囲のX線領域にな娯楽などにわたる社会・生産活動や日常生活のる。また，発振パルスの時間幅も代表的な値と多方面で有用な先端技術の担い手の一つとしてして，マイクロ波で〜μsec，レーザー光で〜pの寵児か，育ちの良い貴公子のように受け入れ大いに役立っている。しかし，これまでに至るsecとみると，X線領域では〜asec（アト秒；には既に30年近くが経過しているのである。そ10−18秒）位にまで達する見当になる。一方，マこで思いめぐらすと，最初のレーザーが誕生しイクロ波レーダーの探査距離を人工衛星程度とた1960年からお』よそ30年余り前の，もう一世代し，レーザーレーダーでは成層圏の範囲ぐらいさかのぼった1927年には，日本で岡部金次郎博士がマグネトロンからのマイクロ波の発振をはcmのオーダーとなる。とみなして，同じように外挿すると〜mから〜じめて発見しているのである。

ヘーゲルの弁証法哲学によれば，歴史的事象

これらは単なる数字合わせの遊びと見ていた
だいてももちろん結構であるが，このようなスは時間軸を中心軸としてその周りにラセン状にケーリシグがもし成立つとすれば，次世代のラ配列しているというようなことを若い頃に学んセンのステップヘ向っての茨の多い前人未踏のだ記憶がある。上記の史実をこれに当てはめて道を登りはじめることは，我が国の若い研究者

みると，ラセンのピッチは大体30年位に相当すにとっても決して遅くはないと思えるのである。

ることになり，周波数は5〜6桁程度違うかも

それは，これまでの科学・技術の歴史が如実に知れないが，マグネトロンによるコヒーレント示唆しているものであり，そのような未知，未なマイクロ波の発生とレーザーによるコヒーレ開の学問・技術への取組みこそが，現今我が国

ント光の発振は，上下に1ステップ距ててこのに最も強く求められている真の独創的な研究・ラセン形状の一つの側線上に並ぶと見てよいで開発に根ざした技術産業立国のためのゆるぎなあろう。そして，マグネトロンの発振の発見かい基盤を築くことは明らかであろう。

らざっと30年経過した1960年代には，マイクロ空中用はもちろん，台風やロケット，人工衛．星探知範囲がおよそcm以下から〜mに及び，オーダーにしてnm前後の距離分解能とそれに匹敵する方向分解能，さらにasec近い時間分解の検知や追尾にまで実用されるようになったの能を有するとみられる，驚異的な性能のコヒー波レーダー技術は立派に開花して，地上や海上，である。それからさらに30年余りの現在，レーレントX線レーダー（？）の応用分野はどんなザーレーダーはも早や研究室の手造りの試作装ところにあるかを想像してみるのも楽しみなこ

置でもなければ，単なる性能試験の段階ではなとである。例えば，その中には生命の発生や分い立派な実用機器としてのレベルにまで成長し，化，遺伝などに関する細胞下の分子生物学，なマイクロ波レーダーと比肩するに足る独自の地

いしは量子生物学レベルの超精密遠隔計測，情位を樹立するに至っている。

報解析のための，あるいは人間の思考過程など

このような決して偶然とは言えないようなめの脳やニューロンの働きとか，心の動き，心と2一第17巻 第4号

レ

ザ

いうものの所在，そして生命とは何かというよ
うな，人類にとっての永遠の探求の課題を解明するための有力なカギがかくされているかも知れない。

今から20年ないし30年後に本誌のこの特集号

研究（232）

時に，そこには現時点ではほとんど予測さえできないような数々の独創的な成果を収めた論文や総説，紹介などが，我が国の現在の若手の研究者，技術者達を中心として華々しく収められることを大いに期待したいものである。のような企画を，世界のどこかの学会で試みた

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