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光波長変換によりテラヘルツ波を高感度に検出理化学研究所(理研),東京工業大学(東工大) 研究グループ

 理化学研究所(理研)と東京工業大学(東工大)の研究グループは,理研が開発した光波長変換技術による小型・室温動作・高感度テラヘルツ波検出装置を用いて,東工大が開発した共鳴トンネルダイオードからのテラヘルツ波放射を高感度に検出することに成功したと発表した。
 電波と光波の中間の周波数帯であるテラヘルツ波領域には,指紋スペクトルと呼ばれる物質固有の吸収ピークが数多く存在している。この特性を利用したセンシングやイメージング技術は,次世代の非破壊検査技術の有力な候補として注目されているが,これまでのテラヘルツ波光源やテラヘルツ波計測装置は冷却する必要があったため,技術を普及させるために,室温で動作する高性能なテラヘルツ波光源やテラヘルツ波測定技術の開発が求められていた。
 今回,同グループは,将来の標準的な小型・室温動作・連続発振テラヘルツ波光源として期待されている共鳴トンネルダイオード(RTD)から発生したテラヘルツ波を,光波長変換によって検出する実験を行った。その結果,RTDから放射されたテラヘルツ波を近赤外光に光波長変換して検出することに成功し,周波数1 .14THzのとき最小検出可能パワーとして,約5nWの高感度検出を実現した。これは,従来の光波長変換による検出と比較して100倍以上高い感度である。また,光波長変換技術を用いることで,RTDの発振周波数および出力を測定できることを示した。今回用いた実験装置はすべて室温で動作するため,私たちの生活環境で使用可能な,テラヘルツ波領域の小型非破壊検査装置の実用化につながると期待される。

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