[發明專利]線柵裝置

有效

• 申請號: 201480047527.8
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN105492937B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 鈴木健仁
• 申請（專利權）人: 國立研究開發法人科學技術振興機構;國立大學法人茨城大學
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30
• 代理公司: 北京商專永信知識產權代理事務所(普通合伙) 11400
• 代理人: 方挺;侯曉艷

用一個元件簡易地實現在太赫茲波帶中用強度透射率表示的約10^?6等級的消光比。通過層疊多片由矩形聚合物薄膜(11)構成的薄膜基板(10)而構成，所述矩形聚合物薄膜(11)在一個面的大致中央形成有細長矩形的金屬薄板(12)。通過將金屬薄板(12)的寬度a設為約1.0mm，將金屬薄板(12)的長度l設為約12.0mm～約30mm，將薄膜基板(10)的厚度d設為約0.5μm～約50μm，能夠用一個元件簡易地實現在太赫茲波帶中用強度透射率表示的約10^?6等級的消光比。

技術領域

本發明涉及主要用于太赫茲電磁波的起偏或檢偏等的線柵裝置。

背景技術

太赫茲電磁波是頻率為0.1～10THz(波長為30μm～3000μm)的電磁波，波長與遠紅外～毫米波區域大致一致。由于太赫茲電磁波存在于由“光”與“毫米波”夾著的頻率區域，所以一并具有與光同樣地以高空間分辨率區分物體的能力、與毫米波同樣的透射物質的能力。太赫茲波帶為此前未開拓電磁波，但正在研究應用到發揮了該頻帶的電磁波的特征的時域分光、利用成像和體層攝影的材料的表征等方面。當使用太赫茲電磁波時，由于兼備物質透射性和直進性，所以能夠進行代替X射線的安全且革新性的成像，能夠進行數百Gbps級的超高速無線通信。

以往，提出了主要在太赫茲電磁波的起偏或檢偏等中使用線柵，正在朝向該線柵的實現而推進研究。

以往的自立(self-supported)型線柵的一例是以逐條設定的間隔平行地排列直徑5μm～50μm左右的金屬細線，并用粘結劑貼附于金屬框而制作。該自立型線柵的可應用頻率具有局限性，且可應用于大約1.5THz以上的太赫茲電磁波的偏振器的構造的部件為微細的結構，所以實現較困難。

在專利文獻1中公開了可應用于太赫茲波帶的偏振器的線柵用金屬板，在圖14中示出表示該線柵用金屬板101的結構的俯視圖，在圖15中示出線柵用金屬板101的局部放大俯視圖，在圖16A中示出進一步放大表示圖15的一部分的俯視圖，在圖16B中示出在其A-A線切斷的剖視圖。

線柵用金屬板101設為例如直徑20mm～100mm左右的鎳的圓板形狀，如圖14～圖16B所示，具有在縱向上呈條狀(細線狀)延伸的多個縱條部111和與各縱條部111大致正交的至少一個橫條部112，縱條部111和橫條部112各自的兩端部與圓形或矩形的凸緣部113連接。

縱條部111的寬度(線寬度)、間隔是決定線柵用金屬板101的性能的參數，根據應用的光的頻率而確定。而且，線柵用金屬板101能夠設為也可應用于1.5THz以上的太赫茲電磁波的構造，縱條部111的寬度Wa能夠設為1.5μm～50μm。

在線柵用金屬板101中，橫條部112設為至少預定寬度以上且縱條部111的寬度以上的寬度。由此，能夠制造寬度Wa為1.5μm～50μm的細線構造的縱條部111。另外，線柵用金屬板101的板厚需要考慮從基板剝離等情況下的物理強度、透射光特性的劣化而確定，板厚設為10μm。

此外，雖然縱條部111的寬度Wa作為決定線柵用金屬板101的性能的參數而唯一地確定，但橫條部112的寬度Wb、間隔(個數)等主要根據確保線柵用金屬板101的強度的觀點來確定。因此，橫條部112的寬度Wb形成為縱條部111的寬度以上的寬度。具體而言，將縱條部111的寬度Wa設為1.5μm～50μm，將橫條部112形成為15μm以上且比縱條部111寬度寬。

在圖17中示出使用了縱條部111的寬度Wa設為20μm，縱條部111的間隔設為60μm，橫條部112的寬度Wb設為20μm，橫條部112的間隔設為5mm，厚度設為50μm的線柵用金屬板101的情況下的特性。根據圖17所示的透射配置的特性曲線α2、阻止配置的特性曲線β2可知，相對于頻率0.1～1.5THz的太赫茲光作為偏振器工作。在該情況下，在太赫茲光的電場的振幅方向與作為縱條部111的延伸方向的縱向正交的情況下成為透射配置，在太赫茲光的電場的振幅方向為作為縱條部111的延伸方向的縱向的情況下成為阻止配置。