常温下、テラヘルツ波パワーを高感度に測定
―センサーを開発、従来測定法の30倍超の感度
:産業技術総合研究所(2016年1月18日発表)

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今回開発した高感度テラヘルツ波パワーセンサー(提供:(国)産業技術総合研究所)

 (国)産業技術総合研究所は1月18日、次世代の超高速通信などへの利用が期待されているテラヘルツ波のパワーを高感度測定できるセンサーを開発したと発表した。超高速・大容量通信や医薬品分野、セキュリティ検査などテラヘルツ波応用技術の信頼性向上や高度化に役立つ成果という。

 

■大容量通信や医薬品分野など応用開拓前進へ

 

 テラヘルツ波は、現在無線通信などに使われているマイクロ波やミリ波より周波数が高く、光より周波数が低い、100GHz(ギガヘルツ)から10THz(テラヘルツ)領域の未利用・未開拓の電磁波。近年、テラヘルツ波関連技術の進歩により、通信をはじめ材料の分析、空港のセキュリティ検査への応用などの研究が進んでいる。

 ただ、送受信のパワーが1μW(マイクロワット、マイクロは100万分の1)より小さい微弱な電磁波を使う場合が多く、パワーの精密測定に極低温環境の利用が欠かせなかった。

 そこで産総研のチームは常温で正確に測る技術の開発に挑戦、今回、常温で数十nW(ナノワット、ナノは十億分の1)レベルの高感度測定が可能なセンサーを開発した。

 新センサーは、テラヘルツ波吸収体、吸収体の発熱を電気信号に変える熱電変換素子、吸収体の温度上昇を冷やすクーラー、基準温度ブロックから成り、テラヘルツ波吸収による温度上昇と、クーラーによる冷却の均衡を利用してテラヘルツ波パワーを求める仕組みになっている。

 実験の結果、従来の測定法では1μWまでしか測れなかったが、新センサーはその30倍以上の感度を持ち、約30nWのテラヘルツ波パワー測定が可能なことを確認した。これは常温での測定としては現在世界最高レベルという。

 今後は測定時間の短縮や周波数領域の拡張 測定精度の向上などを進め、テラヘルツ波の応用開発に役立てたいとしている。

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