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テラヘルツ波帯は6G無線通信やイメージングなどの産業応用が期待されている周波数帯である。テラヘルツ産業の基盤の構築に向けて、テラヘルツ波を放射する共鳴トンネルダイオードや量子カスケードレーザーなどのテラヘルツ連続発振光源が充実してきている。これらのテラヘルツ連続発振光源からはしばしば放射状のテラヘルツ波が放射される。テラヘルツ波を制御するためには、3次元状のコリメートレンズなどがよく用いられる。しかしながら、テラヘルツ連続発振光源とテラヘルコンポーネントとのワンチップ化を考えた際、2次元状のテラヘルツコンポーネントが重要となる。
本基盤研究(B)では、1方向の偏光で高屈折率かつ低反射な動作をするメタサーフェスを応用した積層構造メタサーフェスによるアンテナ(アンテナの外周にフレネルレンズ構造なし)の研究を進めた。積層構造にすることで、0から360度まで透過位相遅れを制御している。
3年目は、アンテナの実験データの考察を進め、実験データについて学会原稿として、2023年12月にテラヘルツ科学の最先端Xで発表した。アンテナの直径は6.0mmで、厚さは193umである。アンテナは、誘電体基板の表と裏の両面に対称にカット金属ワイヤーを配置した構造3枚を、接着シート2枚を用いて、積層している。誘電体基板にはシクロオレフィンポリマー、カット金属ワイヤーには銅を用いた。共鳴トンネルダイオード単体の指向性の最大値を1倍として規格化した場合、RTDの指向性を3.6倍向上させている。設計、解析、作製、実験の研究成果について、ジャーナル論文の執筆も進めた。引き続き、ジャーナル論文の執筆を進めていく。
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