2015 Fiscal Year Annual Research Report
テラヘルツ波による超解像リアルタイムイメージングシステムの開発
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25706026
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
宮丸 文章 信州大学, 学術研究院理学系, 准教授 (20419005)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | メタマテリアル / 双極型分散媒質 / テラヘルツ波 / ハイパーレンズ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，テラヘルツ波の電磁波領域において，サブ波長の空間分解能をもつイメージングをリアルタイムで測定できるシステムの開発を目指し，ハイパーレンズと呼ばれる光学素子の開発を行うことを目的としています。ハイパーレンズとは，サブ波長のイメージ(ここでは近接場イメージと呼びます)を波長よりも大きいイメージ(ここでは遠方場イメージと呼びます)に拡大することができる光学素子です。
昨年度において，近接場イメージを3倍の倍率で拡大するハイパーレンズの作製を行いました。しかし最終的に，この遠方場イメージを従来のレンズなどによってリアルタイムイメージャーに結像し，明確な像を得るためにはやや倍率が不足していました。
そこで本年度では，さらに倍率をあげることを目指し，近接場イメージを6倍の倍率で拡大するハイパーレンズの作製を行いました。このハイパーレンズの入り口面に，スリット幅が200ミクロンでスリット間隔が400ミクロンのダブルスリットを置き，その拡大イメージをハイパーレンズの出口面において観測したところ，ダブルスリットの間隔が2.4mmに拡大された強度分布が観測されました。この像の間隔は，用いたテラヘルツ波の周波数0.5THzの空気中での波長600ミクロンの4倍に当たり，十分に大きくなっていることから，リアルタイムイメージャーに明確な像を得ることができるものであると考えられます。
また本年度はリアルタイムイメージング装置の開発を進めました。リアルタイムイメージング装置において，ハイパーレンズの光利用効率が小さいことから，高強度のテラヘルツ光源が必要になります。本年度において，ニオブ酸リチウムを用いた高強度のテラヘルツ光源の開発を行いました。その結果，マイクロボロメータアレイ型のテラヘルツイメージャーで十分に観測できるほどの強度をもったテラヘルツ光源が発生されていることが確認できました。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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