研究課題
金属微小共振器を装荷した光伝導アンテナおよび伝送線路によって、テラヘルツ波の放射波および伝搬制御を行った。切れ目を持つリング形状をした分割リング共振器（Split-Ring Resonator, SRR）は、リングの直径に対して十数倍の波長の電磁波に対して共鳴する。任意屈折率を持つメタマテリアルを構成するための基本要素として知られている。テラヘルツ波光源近傍においた微小な共振器との相互作用によってテラヘルツ波放射を抑制あるいは増強させられることを明らかにした。この機構は、広い周波数幅をもつ光源のスペクトルと、その近傍に狭い帯域を持つSRRの共振の2つのスペクトルの相互作用によって生じ、両者の結合の強さによってスペクトル形状が変化するFano干渉として理解できる。相互に干渉する分割リング共振器をテラヘルツ波伝送線路に挿入し、周波数フィルタや方向性結合器として利用できることを示した。インクジェット加工によって作製した共振器導入テラヘルツ波伝送線路の伝送特性を評価したところ、インクジェット加工で用いるナノメタルインクの電気抵抗がバルクの金属よりも低いことにより、顕著な損失を生じさせることがわかった。また、平面カイラリティを持つ光伝導アンテナからの放射機構を時間領域で解析し、放射テラヘルツ波の偏光がアンテナ電極上の電磁波発生部からの伝搬距離と形状からモデル化でき、時間領域である程度の偏光制御が可能であることを示した。最終年度には光伝導アンテナを光源とするだけでなく、インクジェット工法で用いる金属ナノインクへのレーザー照射によってテラヘルツ波が放射されることを発見した。任意の金属パターンを利用した新たな光源への応用が期待できる。本研究で得られた知見は、テラヘルツ波放射アンテナ、伝送線路の設計や、微小な共振器を利用した、微量試料のテラヘルツ波センシングなどに応用可能である。
すべて 2015 2014 その他
すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件)
Journal of Modeling and Simulation of Antennas and Propagation
巻: 1 ページ: 20-24
Optics Express
巻: 22 ページ: 24787-24795
10.1364/OE.22.024787
Journal of Optics
巻: 16 ページ: 094014-1-6
10.1088/2040-8978/16/9/094014
J. Appl. Phys.
巻: 115 ページ: 243104-1-7
10.1063/1.4885759
日本赤外線学会誌
巻: 24 ページ: 14-22
https://sites.google.com/site/ksktakra/
