| 研究課題/領域番号 |
20K04629
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 福井工業大学 |
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研究代表者 |
桑島 史欣 福井工業大学, 工学部, 准教授 (30342554)
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| 研究分担者 |
谷 正彦 福井大学, 遠赤外領域開発研究センター, 教授 (00346181)
原口 雅宣 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20198906)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | レーザーカオス / THz波 / プラズモンアンテナ / 非線形 / カオス超越性 / プラズモン光伝導アンテナ / 同時性 / THｚ波 / モードホップ / ダウンコンバート |
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| 研究開始時の研究の概要 |
レーザーカオス光において，縦モードが同時に発生しているかを調査するために，連続波THz発生に用いるレーザーカオス光の縦モード間の光ビート（44GHz程度の整数倍）を他の逓倍器によるTHz波源とをプラズモン光伝導アンテナ中で混合することにより，1GHz程度の信号に下方変換する。この１GHｚ程度の信号を観測することで，光ビートが安定に発生しているか，すなわち縦モードが同時に発生しているかが明確ととなる。さらに，現在入手が困難な光伝導アンテナ特に，プラズモン光伝導アンテナも試作し，信号検出の高感度化をめざす。
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| 研究実績の概要 |
レーザーカオスを用いた場合に、レーザーのモード間の光ビートが、通常の連続波（CW）レーザーの光ビートに比べて安定なことをUCLAのシステムを用いて示した。この時のRF信号の強度は、カオス光にすることで、CWレーザーに比べ１０ｄB増強していることから、効率よく光ビートが、戻り光を加えカオス光にすることのみで、発生していることが実証できた。モードの同時性が、実現できていることも示している。またカオス光の場合は、レーザー発振の閾値まで、動作電流を下げても、光ビートが安定に発振ことを、UCLAのダウンコンバートのシステムを用い示した。このことにより、カオス光ではレーザー発振が起きていれば常に安定な光ビート、またそれによるテラヘルツ波(THz波）を発生させられることが実証できた。これにより、カオスでないと得られない機能であるカオス超越性の実例を証明できた。プラズモンアンテナも作成中であり、SI-GaAs 基板上にプラズモン用の櫛形状の電極の作成には成功した。従来のボータイアンテナの構造も独立で作ることはできた。オーミックコンタクトのためのアニール条件や、２つの構造を重ねて作成することに現在は取り組んでいる。また、パワーの測定もボロメーターを使って行った。Si ボロメーターのために感度は悪いが、従来型の光伝導アンテナに12mWのカオスレーザー照射で信号は出てきた。通常のＣＷレーザー励起では信号は出てこなかった。12mWは、カオス光のコヒーレンスがよいため、 ６ｍｍの焦点距離のレンズの場合に、アンテナを焼かないように制限している。長焦点のレンズを用いれば、この問題は解決される。
学会発表は、招待講演も含め行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
高効率のアンテナが現在ないため、自身の研究室では、ダウンコンバートによる観測ができていないため。現在高効率のアンテナも製作途中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
高効率のアンテナも作り、自身の研究室でダウンコンバートのシステムを構築する。
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