| 講演名 | 2020-01-31 テラヘルツ帯におけるTE透過/TM除去導波路型偏光子の解析 髙橋 澄玲(法政大), 柴山 純(法政大), 山内 潤治(法政大), 中野 久松(法政大), |
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| 抄録(和) | 誘電体導波路に半導体層を装荷したテラヘルツ帯におけるTE透過/TM除去導波路型偏光子を提案する. はじめに，2次元偏光子を調査する. 半導体層にInSb及びInAsを用いた場合の固有モード解析を行う.入力導波路からの入射界と偏光子部の二つのTMモードとの重なり積分, 及び伝搬損失の関係から適切なバッファ厚を予測する. 次に, 偏光子のFDTD解析を行う.まず半導体層にInSbを用いた場合を検討し, 温度に対する周波数特性の変化を調べる. 設計周波数において40 dB以上の消光比が得られるが, 温度が高くなるにつれて消光比のピーク周波数が高周波側にシフトすることを指摘する. さらに, InAsを半導体層に用いた偏光子を解析する. 280〜320 Kにおいて1.3〜1.65 THzの帯域で20 dB以上の消光比の得られることを明示する. 最後に, InAsを用いた場合の3次元偏光子の検討を行う.3次元偏光子においても2次元偏光子と同等の性能が得られることを示す. |
| 抄録(英) | We propose a TE-pass/TM-stop waveguide polarizer with a semiconductor layer in the terahertz region. First, we investigate a two-dimensional (2-D) polarizer. The eigenmode analysis is carried out for the polarizer section with InSb or InAs being adopted for the semiconductor layer. In this analysis, we calculate the overlap integral between the input eigenmode and the two TM modes of the polarizer section, and the propagation loss of the latter two modes. From these results, we estimate an appropriate buffer thickness. Next, we consider the polarizer using InSb as a semiconductor layer. We investigate the frequency characteristics with respect to temperature changes using the finite-difference time-domain method. It is shown that an extinction ratio of more than 40 dB can be obtained at a designed frequency. However, it is revealed that the peak frequency of an extinction ratio becomes higher as the temperature is increased. Consideration is next given to the polarizer using InAs as a semiconductor layer. The polarizer is found to offer an extinction ratio of more than 20 dB over a frequency range of 1.3 to 1.65 THz from 280 to 320 K. Finally, we investigate a three-dimensional (3-D) polarizer using InAs as a semiconductor layer. It is shown that the comparable performance to the 2-D polarizer can be obtained for the 3-D one. |
| キーワード(和) | 導波路型偏光子 / 消光比 / 表面プラズモンポラリトン(SPP) / InSb / InAs / THz波 / 有限差分時間領域(FDTD)法 |
| キーワード(英) | Waveguide polarizer / Extinction ratio / Surface plasmon polariton (SPP) / InSb / InAs / Terahertz (THz) wave / Finite-difference time-domain (FDTD) method |
| 資料番号 | EST2019-98 |
| 発行日 | 2020-01-23 (EST) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EST |
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| 開催期間 | 2020/1/30(から2日開催) |
| 開催地（和） | 別府国際コンベンションセンター（小会議室31） |
| 開催地（英） | Beppu International Convention Center |
| テーマ（和） | シミュレーション技術、一般 |
| テーマ（英） | Simulation Technique, etc. |
| 委員長氏名（和） | 平田 晃正(名工大) |
| 委員長氏名（英） | Akimasa Hirata(Nagoya Inst. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 大貫 進一郎(日大) / 君島 正幸(アドバンテスト研) / 柴山 純(法政大) |
| 副委員長氏名（英） | Shinichiro Ohnuki(Nihon Univ.) / Masayuki Kimishima(Advantest) / Jun Shibayama(Hosei Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 園田 潤(仙台高専) / 須賀 良介(青学大) |
| 幹事氏名（英） | Jun Sonoda(National Inst. of Tech.,Sendai College) / Ryosuke Suga(Aoyama Gakuin Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 伊藤 孝弘(名工大) / 藤田 和広(富士通) |
| 幹事補佐氏名（英） | Takahiro Ito(Nagoya Inst. of Tech.) / Kazuhiro Fujita(Fujitsu) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Electronics Simulation Technology |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | テラヘルツ帯におけるTE透過/TM除去導波路型偏光子の解析 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Analysis of a TE-pass/TM-stop waveguide polarizer in the THz region |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 導波路型偏光子 / Waveguide polarizer |
| キーワード(2)（和/英） | 消光比 / Extinction ratio |
| キーワード(3)（和/英） | 表面プラズモンポラリトン(SPP) / Surface plasmon polariton (SPP) |
| キーワード(4)（和/英） | InSb / InSb |
| キーワード(5)（和/英） | InAs / InAs |
| キーワード(6)（和/英） | THz波 / Terahertz (THz) wave |
| キーワード(7)（和/英） | 有限差分時間領域(FDTD)法 / Finite-difference time-domain (FDTD) method |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 髙橋 澄玲 / Sumire Takahashi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 法政大学(略称：法政大) Hosei University(略称：Hosei Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 柴山 純 / Jun Shibayama |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 法政大学(略称：法政大) Hosei University(略称：Hosei Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 山内 潤治 / Junji Yamauchi |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 法政大学(略称：法政大) Hosei University(略称：Hosei Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 中野 久松 / Hisamatsu Nakano |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 法政大学(略称：法政大) Hosei University(略称：Hosei Univ.) |
| 発表年月日 | 2020-01-31 |
| 資料番号 | EST2019-98 |
| 巻番号（vol） | vol.119 |
| 号番号（no） | EST-407 |
| ページ範囲 | pp.97-102(EST), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2020-01-23 (EST) |