Coherent detection of ultrabroadband infrared electric field using diamond metasurface

Research Project

Project/Area Number	24K08291
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
Research Institution	Asahikawa National College of Technology
Principal Investigator	松原英一旭川工業高等専門学校, 人文理数総合科, 准教授 (10421992)
Project Period (FY)	2024-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000) Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000) Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	非線形光学 / 超高速分光 / ダイヤモンド / メタ表面 / ナノマテリアル
Outline of Research at the Start	この研究は、ダイヤモンドの非線形光学材料としての可能性に着目し、時間幅がフェムト秒（1兆分の1秒以下）クラスのパルスレーザー光を使って光の周波数を2倍に（波長を半分に）変換（第2高調波の発生）を試み、これを、テラヘルツ領域を含む超広帯域の赤外電場の検出に応用するものである。特に、メタ表面という2次元の周期的な構造を基板上に作製することで、位相整合の制約を受けない反射配置での高効率の波長変換の実現を目指す。その作製には、半導体シリコンのプロセス技術を応用する。