2018 Fiscal Year Research-status Report
Study for conversion technique for high-resolution oscilloscope for terahertz wave
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17K06411
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| Research Institution | National Institute of Information and Communications Technology |
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Principal Investigator |
齋藤 伸吾 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究員 (80272532)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶 貴博 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究員 (40573134)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | テラヘルツ / ポリマー / 非線形光学 / 時間分解測定 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
大容量通信のためのキャリアとして期待されるテラヘルツ帯信号源（テラヘルツ帯量子カスケードレーザー、単一走行キャリアフォトダイオード、共鳴トンネリングダイオード等）の高速応答性に対する評価は行われていない。それは高速応答できる検出器が無いためである。本提案ではパルスレーザー技術及び高い非線形性を持つ有機電気光学（EO）ポリマーを利用して、高時間分解能テラヘルツ帯信号検出システムを構築し、テラヘルツ帯高時間分解能オシロスコープの原理動作を実証し、大容量通信に向けた計測評価技術開発を行うことを目的としている。
具体的には、テラヘルツ波と波長800nm付近のピコ秒パルスとの和周波信号をEOポリマーで高効率で発生させ、さらにパルス光を時間分解のためのゲートとして利用することで、これを実現するものである。
初年度はテラヘルツ量子カスケードレーザーで発生させたテラヘルツ波と1μm帯の強力なパルス光の和周波信号が発生できることを実験的に確認した。また、和周波信号を高効率で発生するために重要なEOポリマーを導波路構造とする研究開を行い、シクロオレフィンポリマーをクラッド材とした導波路構造について、これらのポリマーを高精度かつ密着性良く接合する技術開発を行い、テラヘルツ波の発生に成功した。
2年度目は、検出光学系と有機非線形ポリマーとがそれぞれ性能が発揮できる波長帯に差異があることが明らかとなり、レーザー光源、フィルター光学系、分光光学系の検討、ポリマー材料の検討を行った。
また、研究の成果の一部は論文、学会等で発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究期間2年度目まで、検出光学系、有機非線形ポリマーに関する予備実験は、順調に進展した。しかし、検出光学系と有機非線形ポリマーとがそれぞれ性能が発揮できる波長帯に差異があることが明らかとなり、本年度は光学系、ポリマー材料の検討を行い、3年度目は近赤外領域をターゲットとして、それぞれの研究開発を進めることとした。
以上の理由から、本研究課題はやや遅れていると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画の3年度目は、主に以下の研究課題を実施する。
これまでに準備、検討した光学系を構築を進め、ポリマー材料とのマッチングを進める。波長変換実験のスピード化を目的に、近赤外レーザーの簡易化を行い、定常波での検出とする。また、スペクトル整形光学系については、引き続き光学系のスループットの向上を目指す。さらに、信号発生効率、検出効率の向上のために導波路構造EOポリマーを用いた測定系を構築し、テラヘルツ帯高時間分解能オシロスコープの原理動作を実証することを目指す。
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| Causes of Carryover |
効率的な執行による結果，差金が発生しました，本課題の成果の適用範囲を広げるために，翌年度分と合わせて新たな光学部品などを導入することで高性能化を行う計画です．
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