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2014 年度 実績報告書

ミリ波・サブミリ波帯におけるフォトニック結晶構造を応用した電磁波回路の解析と応用

研究課題

研究課題/領域番号 24560423
研究機関神奈川大学

研究代表者

穴田 哲夫  神奈川大学, 工学部, 教授 (20260987)

研究分担者 陳 春平  神奈川大学, 工学部, 助教 (20440266)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードテラヘルツ波 / フォトニック結晶 / 点欠陥共振器 / 線欠陥導波路 / 2重縮退モード / バンドパスフィルタ / 電力分配回路 / バンド構造
研究実績の概要

研究実績として,「テラヘルツ帯金属フォトニック結晶を用いた電磁波回路の伝送特性」
と題して,電子情報通信学会論文誌(Vo.J97-C, No.7, pp.290-297)に成果を報告した内容を基に成果を報告する。100GHz~10THzの周波数は,近年のTHz半導体発生源の進歩,微細加工技術やエレクトロニクス素子の超高周波化に伴い、未利用周波数帯であるテラヘルツ帯を積極的に利用しようとするテラフォトニクス分野の研究が内外で活発になってきた。通信における電磁波応用の観点から「周波数利用帯の拡大」,「周波数利用の効率化」について検討されている.このように微細加工技術の進展により、テラヘルツ帯の電磁波を大容量通信等に利用する可能性について注目されている。
実際にテラヘルツ波通信を実現するには,より小型高性能導波路や共振器が必要となり,周期的構造を持つフォトニック結晶の線欠陥・点欠陥による電磁波の局在現象を活用することで,単に電磁波の導波にとどまらず,プラットフォームとして用いることにより,様々な機能デバイスを同一基板上に構成できる.今後,マイクロ波帯で開発されたフィルタなどの受動素子はテラヘルツ帯でも必要となることが見込まれる。本研究はこれらの点に着目し,誘電体PhC及び金属を用いたPhCによる導波路や共振器について完全導体とDrude-modelと比較するとともに,応用例として2重縮退共振モードを用いた狭帯域バンドパスフィルタを提案し,その周波数特性,動作時の電磁界分布および等価回路に基いて考察する.なお,バンドギャップの計算は平面波展開法,導波路型デバイスの周波数特性は時間領域法,そして点欠陥共振器の固有モードの計算にはSuper-cell法を適用した.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] テラヘルツ帯金属フォトニック結晶を用いた電磁波回路の伝送特性2014

    • 著者名/発表者名
      3.加藤 丈政 ,鎌田 克洋,加藤 紀樹,陳 春平,穴田 哲夫
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: Vol.J97-C,No.7 ページ: 290-297

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A novel photonic crystal band-pass filter using degenerate modes of a point-defect microcavity for terahertz communication systems2014

    • 著者名/発表者名
      4.Chun-Ping Chen, Tetsuo Anada, Stephen Greedy, Trevor M. Benson
    • 雑誌名

      Microwave and Optical Technology Letters

      巻: Volume 56, Issue 4 ページ: 792-797

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Improved Modeling of Parallel-Coupled Three-line for Wideband Filters2014

    • 著者名/発表者名
      1.Chun-Ping CHEN, Wataru IMASHIRO, Tetsuo ANADA and Zhewang MA
    • 雑誌名

      Microwave and Optical Technology Letters

      巻: Volume 56, Issue. 10 ページ: 2392-2395

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] フォトニック結晶によるテラヘルツ帯デュアルモードバンドパスフィルタの提案2014

    • 著者名/発表者名
      3.加藤 丈政 ,鎌田 克洋,加藤 紀樹,陳 春平,穴田 哲夫
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 C

      巻: Vol.J97-C,No.5 ページ: 186-193

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Design of A Wideband Filter With Attenuation Poles Using A Novel Parallel-Coupled Three-line Unit Based on Cross-Coupling2014

    • 著者名/発表者名
      2.C.-P. Chen, J. Oda and T. ANADA
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Electronics

      巻: Vol.E97-C, No. 7 ページ: 689-696

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 金属PhC を用いたT字型電力分配回路の数値解析と最適化2015

    • 著者名/発表者名
      鎌田克洋・加藤丈政・加藤紀樹・陳 春平・穴田哲夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会全国大会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2015-03-12
  • [学会発表] 結合スキームによるフォトニック結晶惰円関数フィルタの設計2015

    • 著者名/発表者名
      加藤丈政・鎌田克洋・加藤紀樹・陳 春平・穴田哲夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会全国大会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2015-03-11
  • [学会発表] フィルタの特性とフーリエ変換について2015

    • 著者名/発表者名
      武田重喜・一瀬裕弥・穴田哲夫・陳 春平
    • 学会等名
      電子情報通信学会全国大会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 年月日
      2015-03-11
  • [学会発表] デュアルモードSIW共振器を用いた減衰極を有する準ミリ波帯域通過フィルタに関する一検討2014

    • 著者名/発表者名
      加藤丈政・鎌田克洋・加藤紀樹・陳 春平・穴田哲夫)・馬 哲旺
    • 学会等名
      電子情報通信学会マイクロ波研究会
    • 発表場所
      青山学院大学
    • 年月日
      2014-12-18
  • [学会発表] テラヘルツ帯2次元フォトニック結晶共振器とその応用2014

    • 著者名/発表者名
      鎌田克洋,加藤丈政,加藤紀樹,陳 春平,穴田哲夫,武田重喜
    • 学会等名
      信学技報, EST2014-55
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2014-09-12
  • [学会発表] A Numerical Study on 2D Photonic Crystal Devices for Millimeter and Terahertz Wave Applications2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, K. Kamata, C.P. Chen, T. Anada, Steve Greedy, Trevor Benson
    • 学会等名
      The 35th Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2014)
    • 発表場所
      Guangzhou (Canton),
    • 年月日
      2014-08-12

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公開日: 2016-06-03  

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