| 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 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022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 |
カリフォルニア大学の装置を用い、レーザーカオス光を用いた場合のレーザーの光スペクトルとダウンコンバートする系によるRFスペクトルの相関を求めた。ダウンコンバートする系は、逓倍気による９０GHｚ付近の信号（変更可能）と、レーザーの縦モード間（45GHz程度、今回はさらに隣の90GHz程度を用いた）の光ビートの差周波を1GHz程度に調整し。プラズモン光伝導アンテナ中で、混合することでRF信号にダウンコンバートし、観測した。その結果、掃引に数秒かかる光スペクトルの状況と、RF信号の状況が矛盾なく一致することが明らかとなった。すなわち、モードが時定数0.1msのオーダーまでカオス光では、同時に発振していることを明らかにした。一方通常の連続波半導体レーザーでは、間欠的なモードホップによりモード間の状態が安定せず、光ビートが不安定になることを明確にした。
光スペクトルアナライザーの分解能は、5GHz程度であり、縦モード間隔には5GHz程度の誤差を含む。ダウンコンバートする系では、RFスペクトルアナライザーの分機能で分解能が決まるため、10MHz程度の分解能が容易に得られる、そのため、将来の高分解能受信機の基礎研究ともなっている。
また福井工大に同様の系を構築するための部品の購入は終えた。今年度この装置を構築する。
プラズモンアンテナも、櫛の部分、ボータイの部分などの、各パーツの試作は行った。また各部分における露光条件や、アニール条件、現像の条件などの最適条件出しも途中まで行った。今後さらに最適条件出しを行う。その後、全体のアンテナの試作機の構築を行う。
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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
コロナのため。
また、購入部品の高騰のため、購入に時間がかかったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
福井工大にダウンコンバートする系を構築する。その後、閾値付近までカオス光の状況を低下させ、安定性を見ることで、カオス超越性の実証を行う。
また、数値計算も行い最適条件を見出す。
プラズモンアンテナについても試作機を製造する。
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