2016 Fiscal Year Annual Research Report
THz Spiral Metamaterial for Active Polarization Modulation
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26706008
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
菅 哲朗 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (30504815)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | メタマテリアル / テラヘルツ / 円偏光 / チューナブル / 空気圧 / MEMS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、これまでテラヘルツ帯に存在しなかった、動的な偏光変調フィルタの実現を目的とする。そのために、スパイラルの金属構造が右ネジ巻きか左ネジ巻きかのキラリティに応じて、左もしくは右円偏光との選択的な共鳴性を持つことを生かし、テラヘルツ（THz）帯円偏光メタマテリアルを提案する。平面スパイラルの上下の機械変形方向の選択により、立体構造のキラリティを左右切替可能なので、一つのデバイスで左右両方の円偏光と共鳴し、円偏光分光に適用できる偏光変調フィルタを実現可能となる。
本年度は、昨年までに提案したスパイラル構造により、優れた偏光変調機能を実現できることが判明したので、スパイラル構造を変化させた場合にどのようにデバイス特性を向上させることができるかについて、計算的なアプローチから解析を進めた。前年度、スパイラルにテラヘルツ光を入射した際に励起された電流分布から、特定の周波数ごとでスパイラルの応答する部位が異なることが分かったので、巻き数を順次変化させたモデルの計算を行ったところ、特定の巻き数において、優れた偏光変調能力（高い偏光方位角回転と楕円率角）を得られることが分かり、今後の新たな設計指針を得ることができた。
また、この解析から、片方の円偏光に対する位相変調度を、スパイラルの上方向変形の度合いによって、アナログ的に変化させることができることも判明した。これは、近年メタサーフェスとして知られる、平面型のレンズなどのビームステアリング応用などに利用可能な知見であり、今後の研究展開のうえで、重要な知見が得られたといえる。
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| Research Progress Status |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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