ＴＨｚ波帯金属表面局在電場の３次元分光イメージング

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656049
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 久武 信太郎 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (20362642)
• 研究分担者: 高原 淳一 (90273606)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: テラヘルツ / プラズモニクス / 近接場 / 電界センシング

研究概要

本研究は、THz波帯の電磁波を対象に、波長と構造寸法が同程度のいわゆる共鳴領域において特徴的に振る舞う金属周期開口の特性を、その表面に局在する電場の3次元イメージングにより実験的に明らかにし、局在電場モニタ型の物質センサへの応用の道を開拓することを目的としていた。THz電場の振幅と位相を同時に低擾乱で測定する手法を新たに確立し、ホーンアンテナから放射されるTHz電磁波(125 GHz) と金属周期開口の近傍界の振幅と位相の空間分布の可視化に初めて成功した。金属周期開口の近傍界が共鳴からのずれによって敏感に変化することを実験的に明らかにし、物質センシングへの応用の端緒をつけた。

研究成果

• [雑誌論文] 電気光学効果を利用した電磁界計測技術の動向 (2014)
  • 著者名/発表者名: 永妻忠夫, 久武信太郎
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 B 巻: Vol.J97-BNo.3 ページ: 243-252
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase-Sensitive Terahertz Self-Heterodyne System Based on Photodiode and Low-Temperature-Grown GaAs Photoconductor at 1.55μm (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hisatake, et al
  • 雑誌名: IEEE Sensors Journal 巻: vol.13 ページ: 31-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous-wave terahertz field imaging based on photonics-based self-heterodyne electrooptic detection (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hisatake and T. Nagatsuma
  • 雑誌名: Opt. Lett 巻: vol.38,No.13 ページ: 2307-2310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonpolarimetric Technique for Homodyne-type Electrooptic Field Detection (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Hisatake and T. Nagatsuma
  • 雑誌名: Appl. Phys. Express 巻: vol.5 ページ: 012701
  • 査読あり
• [学会発表] Terahertz Electric Field Mapping Based on All-optical Self-heterodyne Electrooptic Sensing (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hisatake, et al
  • 学会等名: Asia-Pacific Microwave Photonics Conference 2013, TuC-2
  • 年月日: 20130000
• [学会発表] Phase-sensitive terahertz Self-heterodyne System based on Photonic Techniques (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Hisatake, et al
  • 学会等名: 2012 IEEE International Topical Meeting on IEEE Microwave Photonics (MWP 2012)
  • 発表場所: Netherlands
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Terahertz Frequency-domain Spectrometer Based on Photodiode and Low-temperature-grown GaAs Photoconductor at 1.55μm (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Hisatake, et al
  • 学会等名: Asia-Pacific Microwave Photonics Conference 2012, ThA-3
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 20120000
• [学会発表] Homodyne Detection of Microwaves Based on Non-polarimetric Electrooptic Technique (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Hisatake and T. Nagatsuma
  • 学会等名: Asia-Pacific Microwave Photonics Conference 2012, FB-2
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2012-04-27
• [学会発表] Electric Field Visualization System for Antenna Characterization at Terahertz Frequency Based on a Nonpolarimetric Self-heterodyne EO Technique
  • 著者名/発表者名: S. Hisatake, et al
  • 学会等名: 31th URSI General Assembly and Scientific Symposium
• [学会発表] Homodyne Detection of Microwaves Using Low-Temperature-Grown GaAs at 1.55μm
  • 著者名/発表者名: S. Hisatake, et al
  • 学会等名: 2011 IEEE International Topical Meeting on IEEE Microwave Photonics (MWP 2011)
  • 発表場所: Singapore
• [備考]
  • URL: https://sites.google.com/site/shintarohisatake/