超高屈折率・無反射な積層材料によるテラヘルツ電磁波の高効率制御の学理構築

建立超高折射率非反射层合材料高效控制太赫兹电磁波的理论

• 批准号: 21H01839
• 负责人: 鈴木 健仁
• 金额: $ 11.48万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01839/
• 关键词: テラヘルツ波; アンテナ; メタサーフェス; メタマテリアル; 極限屈折率材料

1方向の偏光で高屈折率かつ無反射な動作をするメタサーフェスを応用した積層構造メタサーフェスによるアンテナの作製を進めた。次世代の高速無線通信やイメージング技術への応用に向け、金属溝構造、誘電体レンズ、導波管アンテナなどのテラヘルツ波帯の光学コンポーネントが報告されている。しかしながら、これらは複雑かつ立体的な構造を有する。テラヘルツ波を制御する平面構造の光学コンポーネントを実現できれば、光学コンポーネントを光源に集積できる。研究代表者らはこれまでに、1方向の偏光で高屈折率かつ無反射な動作をするメタサーフェスを応用した、平面構造のアンテナ(両面構造ペアカットワイヤーアレーアンテナ)の実験を報告している。しかしながら、このアンテナに用いた1方向の偏光で高屈折率かつ無反射な動作をする1層構造メタサーフェスでは、360度までの透過位相遅れは実現できていなかった。1方向の偏光で360度までの透過位相遅れを有する積層構造メタサーフェスを用いたアンテナを実現できれば、光源からの放射波をこれまでよりも高指向性利得な平面波に変換できる可能性がある。そこで2年目は、1方向の偏光で動作する積層構造メタサーフェスによるアンテナの作製を進めた。表裏に銅を成膜したシクロオレフォンポリマーフィルムをエッチングして、1層分のアンテナを作製した。積層には接着フォルムを用いた。積層に用いた接着フィルムのテラヘルツ波帯での光学特性をテラヘルツ時間領域分光法で測定した。接着ファイルを用いることで、積層構造メタサーフェスによるアンテナを密着構造で作製した。研究成果について、2023年第70回応用物理学会春季学術講演会で発表した。

1 direction of polarization, high refractive index, no reflection, no reflection. The next generation of high-speed wireless communication technology development direction, metal trench structure, dielectric fiber, waveguide fiber optic fiber The structure of the three-dimensional structure has been changed. Optical fiber optic fiber The research representatives reported on the high refractive index of polarization in one direction, non-reflective motion, and plane structure. 1-layer structure with high refractive index and non-reflective motion. 1-layer structure with high refractive index and non-reflective motion. 3-layer structure with high refractive index and non-reflective motion. 1 direction polarized light 360 degrees transmission phase change, multilayer structure, light source, radiation wave, high directivity gain, plane wave change, possibility. 2 years ago, the polarization of the first direction of action, the multilayer structure, the structure. In the table, the copper film is formed, and the first layer is formed. The first step is to open the door. The optical properties of the multilayer were measured by time-domain spectroscopy. Next, the layer structure is used to control the dense structure. The research results will be presented at the Spring Lecture of the 70th Applied Physics Society in 2023.

项目成果

Polarization-independent Reflectionless Metasurface with an Extremely High Refractive Index

具有极高折射率的偏振无关无反射超表面

• 发表时间: 2021
• 作者: Choi Samuel;Ota Takeru;Nin Fumiaki;Shioda Tatsutoshi;Suzuki Takamasa;Hibino Hiroshi;Kento Sato and Takehito Suzuki
• 通讯作者: Kento Sato and Takehito Suzuki

テラヘルツ光渦生成メタサーフェスの機械学習のアシストも活用した最適化の検討

考虑使用机器学习辅助太赫兹光学涡旋生成超表面进行优化

• 发表时间: 2022
• 作者: 山森 駿司;鈴木 健仁
• 通讯作者: 鈴木 健仁

無偏光・ゼロ屈折率・無反射な0.3THz帯メタサーフェスの設計

非偏振光、零折射率、无反射的0.3THz频段超表面设计

• 发表时间: 2021
• 作者: 望月 景太;佐藤 建都;鈴木 健仁
• 通讯作者: 鈴木 健仁

Metasurface demonstrating both high refractive index and low reflectance in the infrared region

超表面在红外区域表现出高折射率和低反射率

• 发表时间: 2022
• 作者: 鈴木健仁;朝田晴美;堀川翔子，小沼ルミ，吉田誠;竹内七海;Harumi Asada and Takehito Suzuki
• 通讯作者: Harumi Asada and Takehito Suzuki

無偏光・高屈折率・低反射なメタサーフェスによるテラヘルツ光渦生成素子の設計

非偏振光、高折射率、低反射超表面太赫兹光学涡旋发生元件设计

• 发表时间: 2023
• 作者: 山森 駿司;浦島 康平;鈴木 健仁
• 通讯作者: 鈴木 健仁