結合スプリットリング共振器構造を用いた100 GHz帯無線-光変換デバイス

摘要

近年，ミリ波/テラヘルツ波帯（＞100GHz)の信号の利用が次世代大容量通信やリモートセンシング，分光などの分野で注目を集めている.しかし，100 GHz帯以上の信号を光懌号に変換する技術はまだ確立されていない.そこで我々は，メタマテリアルの一種である結合スプリットリング共振器(C-SRR)を用いた100GHz帯以上で動作する無線-光信号変換デバイスを提案する.メタマテリアル特有の零次共振モードを利用し光変調を行うことで，100 GHz帯信号に対して，従来型の光変調器に比べ高い変調効率が期待できる.本デバイスでメタマテリアル構造を用いた100GHz帯の光変調を実証した.10dBmの無線信号照射時に〜31mradの変調指数と～49GHzの帯域幅が得られた.動作周波数はC-SRR構造のパラメータを変化させることで制御可能であり，100GHz帯以上の周波数への応用も期待できる.本稿では，このデバイスの動作原理•設計•試作•評価実験の詳細について報告する.