高強度テラヘルツ電磁波による画像新知覚化システムの構築

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11231204
• Research Institution: Okazaki National Research Institutes
• Principal Investigator: 猿倉 信彦 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助教授 (40260202)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大竹 秀幸 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 助手 (80290899)
• Keywords: テラヘルツ電磁波 / 遠赤外領域 / 新知覚画像化

Research Abstract

今までレーザーが存在していなかった遠赤外領域において、世界で初めて、強磁場を印加した半導体から、平均出力がサブミリワットの遠赤外放射(テラヘルツ電磁波)を得ることに成功した。このテラヘルツ放射の偏光が、磁場によって大きく変化することも発見した。また、昨年度にテラヘルツ電磁波の実験に用いた半導体非線形ミラーに磁場を印加することにより、テラヘルツ放射の増強を実現した。テラヘルツ電磁波は、その実用という点において、最終的にミリワット級の平均出力を持つテラヘルツ電磁波光源の開発が課題となる。現在、我々のグループでは、強磁場印加すのもとで、平均出力でサブミリワット級のテラヘルツ電磁波光源の開発に成功している。この光源を用いて、今まで非常に難しいとされていたテラヘルツ領域の時間分解分光も容易に行っており、様々な興味深い現象を発見してきているため、光による物性制御などの実現が現実味を帯びてきている。また、新たなテラヘルツ光源として、有機物結晶や磁性半導体にも探索の範囲を広げ、新知覚画像化の活用する。
テラヘルツ電磁波の発生源に関しては、前記の通り、我々は、フェムト秒パルスレーザーと磁場を印加した高電子移動度の半導体を用いた強度のまったく新しい遠赤外パルス光源をすでに実現した。さらにテラヘルツ電磁波の発生源の高強度化を試行するため、新たに超強磁場を発生する超伝導磁石を導入し光源をさらに改良する。
テラヘルツ電磁波の領域で、特徴的な吸収特性を持つものとしては様々な半導体や、生体物質や環境ホルモンなどの汚染物などが考えられる。本研究の目的は分光学そのものではないが、測定対象の基礎データが存在していないため、自ら画像計測対象の構成要素に関しては基礎データの収集を行う。広い周波数領域で高信頼の測定を行うため高速スキャン型遠赤外分光器を用いて測定を行う。

Research Products

• [Publications] N. Sarukura, H. Ohtake et al.: "Enhanced THz radiation from femtosecond laser pulse irradiated InAs clean surface"Ipn. J. Appl. Phys.. 38. L1186-L1187 (1999)
• [Publications] N. Sarukura, H. Ohtake et al.: "Spectrum control of THz radiation from InAs in a magneric field by duration and frequency chirp of the excitation pulses"Appl. Phys. Lett.. 75. 451-453 (1999)
• [Publications] N. Sarukura, H. Ohtake et al.: "Intense THz-radiation sources using semiconductors irradiated with femtosecond laser pulses in a magnetic field"Jounal of Nonlinear Optical Physics & Materials. 8. 71-87 (1999)
• [Publications] N. Sarukura, H. Ohtake et al.: "Compact THz-radiation source consisting of a bulk semiconductor, a mode-locked fiber laser a, and a 2-T permanent magnet"Rev. Sci. Instrum. 71. 554-556 (2000)