| 研究課題/領域番号 |
18K04274
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| 研究機関 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 |
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研究代表者 |
梶 貴博 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 主任研究員 (40573134)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 電気光学ポリマー / テラヘルツ波発生 |
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| 研究実績の概要 |
超大容量・超高速の無線通信や非接触・非侵襲での物体センシングの実現に向けて、広帯域・室温動作の連続波テラヘルツ光源の開発が求められている。電気光学ポリマーは、テラヘルツ波の発生効率が高く、また超広帯域でのテラヘルツ波の発生が可能であるとともに、微細加工プロセスを用いたデバイス作製が可能であることから、テラヘルツ波発生デバイスへの応用が期待されている。当該年度も引き続き、電気光学ポリマーを用いた連続波テラヘルツ波発生デバイス作製に向けて、電気光学ポリマー光導波路とシクロオレフィンポリマークラッドから成る新規なデバイスの試作を行った。従来デバイスは、プロセス技術上の制約から、電気光学ポリマーのスラブ導波路構造とする必要があったが、スラブ導波路構造では水平方向の光の閉じ込めが困難であり、テラヘルツ波の発生効率に課題があった。そこで、当該年度は新たなプロセス技術の開発を行うことで、水平方向の光の閉じ込めを可能にする新規リッジ型導波路構造のデバイスを試作することに成功した。これにより、より長い距離でポンプ光と発生したテラヘルツ波の位相整合が期待でき高効率なテラヘルツ波の発生が期待できる。さらに、波長1.55マイクロメートル帯のポンプ光による2光子吸収の影響を低減するため、デバイスには従来よりも短波長に吸収ピークを有する電気光学ポリマーを使用した。これにより、ポンプ光強度を大きくすることができ高効率なテラヘルツ波の発生が期待できる。また、連続波テラヘルツ波発生デバイスの評価を行うための評価装置の構築を行った。
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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
連続波テラヘルツ波の発生とその検出は、ポンプ光源としてピーク強度の大きなフェムト秒パルスレーザーを用いるパルステラヘルツ波の発生とその検出と比較して難易度が高く、最適な材料やデバイス構造を選択するとともデバイス作製のためのプロセス技術の開発が必要である。そのため、R１年度は材料やデバイス構造の選択、プロセス技術の開発に注力した。ゆえに、研究の進捗はやや遅れている。しかしながら、これらの過程は、連続波テラヘルツ波発生デバイスの開発のために必要なものであり、得られた知見を生かすことで連続波テラヘルツ波発生の実現に向けて研究を進めていくことができる。
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| 今後の研究の推進方策 |
R2年度は、R1年度に試作した短波長に吸収ピークを有する電気光学ポリマーを用いた新規リッジ型導波路構造のデバイスからのテラヘルツ波発生の評価を行うとともに、さらなる発生効率の向上に向けて、電気光学ポリマーリッジ型導波路構造と金属・金属テラヘルツ波導波路構造等を組み合わせた新規なデバイスを試作する計画である。まずは、比較的難易度が低いパルステラヘルツ波発生によるデバイスの評価を行い、次の段階として連続波テラヘルツ波発生によるデバイスの評価を行う。これらの評価結果をデバイス構造や材料の改良へとフィードバックし、さらにデバイスの試作、評価を行うことで、連続波テラヘルツ波発生の実証を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
物品費の残額として若干の次年度使用額が生じた。光学部品等の購入に使用する計画である。
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