極低損失テラヘルツ帯二次元フォトニック結晶導波路

摘要

近年，電波と光の境界領域の周波数（0.1-10THz）のテラヘルツ帯電磁波に関して，分光センシング，非破壊イメージングや超高速無線通信などの応用が注目を集めている．しかし，現状，テラヘルツ波を利用する各種システムのほとんどは，バルキーな個別部品で構成されており，その小型·集積化が期待される．ここで，マイクロ波領域では実績のある金属配線による集積技術をテラヘルツ帯に適用する場合には，金属による伝搬損失が深刻な問題となる．そこで，我々は，テラヘルツ波を誘電体薄膜構造へ極低損失で閉じ込め可能な二次元フォトニック結晶をテラヘルツ波集積回路のプラットホームとして，着目している．本稿では，その基盤をなすフォトニック結晶導波路の伝搬損失および曲げ損失が，0.3THz帯において，それぞれ，0.1dB／cm以下，0.3dB/bend以下と小さいことを示す．さらに，この低損失性を反映して，50cmの伝搬長と28回の曲げを有する導波路で，1.5Gbit/sのテラヘルツ波通信と非圧縮ハイビジョン映像の伝送に成功したので、報告する．