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超高感度テラヘルツイメージングシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15360197
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関名古屋大学 (2005)
独立行政法人理化学研究所 (2003-2004)

研究代表者

川瀬 晃道  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00296013)

研究分担者 大谷 知行  理化学研究所, 川瀬独立主幹研究ユニット, ユニット研究員 (50281663)
山下 将嗣  理化学研究所, 川瀬独立主幹研究ユニット, 基礎科学特別研究員 (10360661)
DOBROIU ADRIAN.C  理化学研究所, 川瀬独立主幹研究ユニット, ユニット研究員 (90391846)
牧 謙一郎  理化学研究所, 川瀬独立主幹研究ユニット, ユニット研究員 (50392121)
小川 雄一  独立行政法人理化学研究所, 川瀬独立主幹研究ユニット, ユニット研究員
DOBROIU Adrian  独立行政法人理化学研究所, 川瀬独立主幹研究ユニット, ユニット研究員
森田 康之  独立行政法人理化学研究所, 川瀬独立主幹研究ユニット, ユニット研究員
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
15,200千円 (直接経費: 15,200千円)
2005年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2004年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2003年度: 6,400千円 (直接経費: 6,400千円)
キーワードテラヘルツ波 / イメージング / 超伝導トンネル接合素子 / パラメトリック発振 / 分光 / YAGレーザー
研究概要

テラヘルツ光は周波数が大約0.3〜10THzの領域の電磁波であり、光学的な振る舞いをする遠赤外線と電磁相互作用が顕著に現れるミリ波との間に位置し、医学や生物学をはじめとする広範な領域で新しい測定手法として急速に注目を浴びてきている。
平成17年度は、小型Nd:YAGレーザーの導入による光注入型テラヘルツパラメトリック発生器の小型化を達成し、超伝導検出器の試作・基本特性評価を終えた。光注入型テラヘルツパラメトリック発生器の小型化については、トップハット型ビームプロファイルのNd:YAGレーザー、および光注入用の高出力半導体レーザーを導入した。さらに、テラヘルツ光源とスキャニング・システムを使用して、STJ検出器を用いたテラヘルツ・イメージングに初めて成功し、イメージ品質改善を行った。
光注入型テラヘルツパラメトリック発生器は、非線形光学結晶(MgO:LiNbO_3)を励起用レーザー(Nd:YAGレーザー)で励起する単純な構造のテラヘルツパラメトリック発生器に、ストークス光に相当する単一周波数の種光源を注入することで、大幅な狭線化と高効率化を得た。具体的には、従来のガウシアンプロファイルに代わり、トップハットビーム形状を有する超小型Nd:YAGレーザーを励起光源に導入し、小型化、高安定化、高効率化、堅牢化を図った。また、外部共振器型モードホップフリー波長可変半導体レーザーを種光源に導入し、全波長可変域におけるテラヘルツ光のモードホップフリーチューニングを実現し、テラヘルツ分光イメージングの性能向上を達成した。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (16件) 図書 (2件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] Terahertz parametric sources and imaging applications2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kawase, Y.Ogawa, H.Minamide, Hiromasa Ito
    • 雑誌名

      Semiconductor Science and Technology, 20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Imaging of large-scale integrated circuits using laser-terahertz emission microscopy2005

    • 著者名/発表者名
      M.Yamashita, K.Kawase, C.Otani, T.Kiwa, M.Tonouchi
    • 雑誌名

      Optics Express 13

      ページ: 115-120

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Terahertz wideband spectroscopic imaging based on 2D electro-optic sampling technique2005

    • 著者名/発表者名
      M.Usami, M.Yamashita, K.Fukushima, C.Otani, K.Kawase
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 86

      ページ: 141109-141109

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Monolithic Fabry-Perot resonator for the measurement of optical constants in the terahertz range2005

    • 著者名/発表者名
      A.Dobroiu, R.Beigang, C.Otani, K.Kawase
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 86

      ページ: 261107-261107

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A broad-band THz radiation detector using a Nb-based superconducting tunnel junction2005

    • 著者名/発表者名
      C.Otani, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity 15

      ページ: 591-594

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Component spatial pattern analysis of chemicals by use of two-dimensional electro-optic terahertz imaging"2005

    • 著者名/発表者名
      M.Yamashita, M.Usami, R.Fukasawa, C.Otani, K.Kawase
    • 雑誌名

      Applied Optics 44・25

      ページ: 5198-5201

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Terahertz parametric sources and imaging applications2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kawase, Y.Ogawa, H.Minamide, Hiromasa Ito
    • 雑誌名

      Semiconductor Science and Technology 20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A broad-band THz radiation detector using a Nb-based superconducting tunnel junction2005

    • 著者名/発表者名
      C.Otani, T.Taino, R.Nakano, K.Hoshino, T.Shibuya, et al.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Applied Superconductivity 15-2

      ページ: 591-594

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Component spatial pattern analysis of chemicals by use of two-dimensional electro-optic terahertz imaging2005

    • 著者名/発表者名
      M.Yamashita, M.Usami, R.Fukasawa, C.Otani, K.Kawase
    • 雑誌名

      Applied Optics 44

      ページ: 5198-5201

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Component spatial pattern analysis of chemicals by use of two-dimensional electro-optic terahertz imaging2005

    • 著者名/発表者名
      M.Yamashita, M.Usami, R.Fukasawa, C.Otani, K.Kawase
    • 雑誌名

      Applied Optics 44・25

      ページ: 5198-5201

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Terahertz specroscopic imaging and its application to drug detection2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kawase, Y.Ogawa, Y.Watanabe
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics E87-C・7

      ページ: 1186-1191

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] テラヘルツ分光イメージングによる試薬の成分解析2004

    • 著者名/発表者名
      川瀬晃道, 渡部裕輝, 小川雄一, 伊藤弘昌
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C 124・7

      ページ: 1339-1344

    • NAID

      10013268005

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Component analysis of chemical mixture using terahertz spectroscopic imaging, vol.234, no.1-6, pp.125-129(2004).2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Watanabe, K.Kawase, T.Ikari, H.Ito, Y.Ishikawa, H.Minamide
    • 雑誌名

      Optics Communications 234・1-6

      ページ: 125-129

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 植物内水分の非破壊リアルタイム計測2004

    • 著者名/発表者名
      小川雄一, 川瀬晃道, 水野麻弥, 山下将嗣, 大谷知行
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C 124・9

      ページ: 1672-1677

    • NAID

      10013538429

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] THz-imaging for drug detection and LSI inspection2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kawase
    • 雑誌名

      Optics & Photonics News 15・10

      ページ: 34-39

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Terahertz imaging system based on a backward wave oscillator2004

    • 著者名/発表者名
      A.Dobroiu, M.Yamashita, Y.Ohshima, Y.Morita, C.Otani, K.Kawase
    • 雑誌名

      Applied Optics 43・30

      ページ: 5637-5646

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] テラヘルツ波の基礎と応用2005

    • 著者名/発表者名
      川瀬晃道(分担)
    • 総ページ数
      280
    • 出版者
      工業調査会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2005 研究成果報告書概要
  • [図書] The base and the Application of Terahertz Wave2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kawase
    • 総ページ数
      280
    • 出版者
      Kougyoutyousakai
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Watanabe, K.Kawase, T.Ikari, H.Ito, Y.Ishikawa, H.Minamide: "Component spatial pattern analysis of chemicals using terahertz spectroscopic imaging"Optics & Photonics News (OPN), Optics in 2003. 14・12. 43 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kiwa, M.Tonouchi, M.Yamashita, K.Kawase: "Laser-terahertz emission microscope for inspecting electrical faults in integrated circuits"Optics Letters. 28・21. 2058-2063 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Watanabe, K.Kawase, T.Ikari, H.Ito, H.Minamide: "Spatial pattern separation of chemicals and frequency-independent components using terahertz spectroscopic imaging"Applied Optics. 42・28. 5744-5748 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawase, Y.Ogawa, Y.Watanabe, H.Inoue: "Non-destructive terahertz imaging of illicit drugs using spectral fingerprints"Optics Express. 11・20. 2549-2554 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Watanabe, K.Kawase, T.Ikari, H.Ito, H.Minamide: "Component spatial pattern analysis of chemicals using terahertz spectroscopic imaging"Applied Physics Letters. 83・4. 800-802 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Shikata, K.Kawase, H.Ito: "The generation and linewidth control of terahertz waves by parametric processes"Electronics and Communications in Japan, Part2. 86・5. 52-65 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kawase, J.Shikata, H.Ito: "Solid-state mid infrared laser sources, Topics Applied Physics 89(Edited by I.T.Sorokina and K.L.Vodopyanov)"Springer-Verlag, Berlin. 397-423 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2021-04-07  

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