THz near-field probing by using metal wire waveguides

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26790055
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小西 邦昭 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (60543072)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: テラヘルツ / 3Dプリンター

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、金属ワイヤー導波路を用いてテラヘルツ近接場プローブを行うために十分なテラヘルツベクトルビームを発生するための新たな偏光制御手法の開発を進めた。近接場プローブの検出感度を増大させるためには、テラヘルツベクトルビームの強度そのものをより向上させる必要がある。そのため、これまでとは異なる考え方に基づいて、、テラヘルツをベクトルビームに変換するための方法を考案し、実現のために必要な適切なデバイスの設計を進めた。適切な設計によって、これまでよりも遥かに強度の大きいベクトルビームを生成可能であることを見出した。この手法によって、任意の直線偏光のテラヘルツ伝搬波をベクトルビームに変換することが可能であるため、リチウムナイオベイト結晶や、プラズマ等を用いて発生した高強度テラヘルツ波をベクトルビームに変換し、それらを金属ワイヤーに導入することで、高強度のテラヘルツ波を伝搬させることが可能になる。
また、3Dプリンティングによるワイヤー型導波路作製に関しては、金属コートの技術が品質がテラヘルツ波の伝搬特性に大きく影響することが明らかになった。そのため、3Dプリンターで作製したプラスチック構造の表面に、良質な金属薄膜をコートするための技術開発を進めた。これによって、実際に3Dプリンターと金属コートを組み合わせて作製した構造を、テラヘルツ波が伝搬することを確認できた。これは、3Dプリンターでテラヘルツ制御デバイスを実現していく上での基板技術となることが予想される。

Research Products

• [Int'l Joint Research] Imperial College London/National Physical Laboratory(英国)
  • Country Name: UNITED KINGDOM
  • Counterpart Institution: Imperial College London/National Physical Laboratory
• [Journal Article] 3D printed 1.1 THz waveguides (2017)
  • Author(s): W.J. Otter, N.M. Ridler, H. Yasukochi, K. Soeda, K. Konishi, J. Yumoto, M. Kuwata-Gonokami, S. Lucyszyn
  • Journal Title: Electronics Letters Volume: 53 Pages: 471-473
  • DOI: 10.1049/el.2016.4662
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Thick THz Metamaterials fabricated by 3D printer for THz High-Pass Filter Application (2017)
  • Author(s): Kuniaki Konishi, Hiroyuki Yasukochi, Kentaro Soeda, Yuma Takano, Hiroaki Niwa, Junji Yumoto, and Makoto Kuwata- Gonokami
  • Organizer: CLEO/Europe-EQEC 2017
  • Place of Presentation: Munich (Germany)
  • Year and Date: 2017-06-25 – 2017-06-29
  • Int'l Joint Research