研 究 報 告 書

報告書名:

工業技術研究報告書
 

報告書番号:

No.32
 

報告書年度:

2003
 

研究種別:

提案公募型技術開発研究
 

テーマ名:

放物面型THz帯受信システムの開発
 

副 題:


 

担当者:

安井孝成(長岡技術科学大学)
菅原貴哉(〃)
鈴木 哲(仙台電波高専)
富岡 充(八海クリエイツ株式会社)
上村勝博(〃)
行方武夫(〃)
 

抄 録:

THz帯電磁波の用途が、各分野で広がりつつあるが、特に欧州を中心として、X線に比べて安全性に優れた医療診断技術としての優位性が指摘され、実用化に向けた大型プロジェクトがスタートしている。しかしながら、プロジェクトで研究対象となっている技術は、超短パルスレーザを必要とし、装置の大型化が避けられず、感度、応答速度、コスト面等で問題がある。一方で、ショットキーダイオードを用いた高速応答・超高感度受信システムの開発が古くから行われているが、数THz以上での利用上、克服すべき課題が多い。本報告は、従来型THz帯受信システムの諸問題を解決する世界初の新構造提案と、その設計・製作を行い、初号機システムのTHz帯受信テストに成功した結果である。
 

緒 言:

高密度情報通信、人体に悪影響が少ないとされる次世代断層医療診断、核融合研究におけるプラズマ電子密度測定などの分野でTHz波の利用が大いに期待されている。欧州で2001年から始まった大型プロジェクト(1)(2)は、THz帯電磁波を使った画像診断システムの開発を主目的とし、X線診断に代わる新しい断層診断システムの開発を目指している。これらのプロジェクトで検討されているシステムは、主にTHz帯電磁波の1サイクルに当たるps程度の超短パルスレーザを用いるもので、その光源については日本の研究(3)を中心にかなり進展しているが、受信側のシステムには進展が無い。この方式でのTHz帯システムは、一般的に装置が大型化し、感度、応答速度、コスト、扱い安さの点で未だ課題が多い。一方、超高速・高感度THz帯受信システムにはショットキーダイオード(SBD)とコーナーリフレクタ−及びワイヤアンテナの組み合わせ(コーナーキューブコーナーキューブ型)(4)等が用いられてきたが、数THz以上では、調整が非常に困難で、周波数依存性も大きく、実用上の大きな障害の一つであった。本研究では、この超高速・高感度受信システムにターゲットを絞り、扱い安さと数THz以上に及ぶ受信帯域の拡大を目的に、新型ミラーの設計・開発を行い、その初号機試作に成功した。
 

資 料:

提案1−放物面型.pdf(約163.82 Kバイト)