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2012 年度 実績報告書

光伝導素子を用いたテラヘルツ波キャリアの光学的抽出技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 22560047
研究機関独立行政法人情報通信研究機構

研究代表者

兵頭 政春  独立行政法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所企画室, 専門推進員 (30359088)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード光源技術 / テラヘルツ/赤外材料・素子 / 先端的通信
研究概要

研究計画の最終年度にあたる本年度は、はじめに2台の半導体レーザーからの出力光をファイバーカプラを用いて混合し、ビート信号を帰還して波長可変範囲、位相同期時のビート信号の位相ゆらぎ等の評価を試みた。次に、昨年度に整備した近赤外光用の光伝導素子を用いてテラヘルツ波の発生実験を行った。ファイバーカプラを用いて混合したレーザー光を対物レンズを用いて光伝導素子の間隙部分に集光し、発生したテラヘルツ波をシリコンレンズでコリメートして検出器に導入した。光伝導素子の定常電流特性の計測結果を分析し、発生するテラヘルツ波の電力を最大で10nW程度と予想した。予定していたボロメータが使用できなかったため、検出器にはWバンド対応のハーモニックミキサを使用した。100GHzで電磁波の発生実験を実施したところ、発生した電磁波の電力は2.5nW以下であることが確認された。予想と異なった理由は、使用した光伝導素子の共振周波数が約350GHzであるため素子の共振条件が満たされないことが主な原因であると判断した。この実験結果を基に光伝導素子のミキシング特性を予想し、中間周波(IF)出力として得られるヘテロダイン信号の大きさを見積もったところ、350GHzで実験を実施した場合、最大で-120dBm程度の信号強度が得られる見通しを得た。この信号強度はIF帯域を1kHzに制限すれば十分な信号対雑音比で観測可能な大きさである。この信号強度は光伝導素子のインピーダンス整合条件の改善によって大幅な増強が可能であることも見出し、キャリア抽出動作の実証に目途を付けることができた。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

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公開日: 2014-07-24  

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