ダイヤモンドメタ表面を用いた超広帯域赤外光電場コヒーレント検出

• 研究課題/領域番号: 24K08291
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分30020:光工学および光量子科学関連
• 研究機関: 旭川工業高等専門学校
• 研究代表者: 松原 英一 旭川工業高等専門学校, 人文理数総合科, 准教授 (10421992)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 非線形光学 / 超高速分光 / ダイヤモンド / メタ表面 / ナノマテリアル

研究開始時の研究の概要

この研究は、ダイヤモンドの非線形光学材料としての可能性に着目し、時間幅がフェムト秒（1兆分の1秒以下）クラスのパルスレーザー光を使って光の周波数を2倍に（波長を半分に）変換（第2高調波の発生）を試み、これを、テラヘルツ領域を含む超広帯域の赤外電場の検出に応用するものである。特に、メタ表面という2次元の周期的な構造を基板上に作製することで、位相整合の制約を受けない反射配置での高効率の波長変換の実現を目指す。その作製には、半導体シリコンのプロセス技術を応用する。