テラヘルツ周波数帯の光通信用チューナブルメタマテリアルフィルタ

Tunable metamaterial filter for optical communication in the terahertz frequency range.

• Wei Yang
• Yu-Sheng Lin

抄録

本研究では、屋内通信システムに用いられるチューナブルテラヘルツ(TTF)フィルタの設計を紹介する。TTFのユニットセルはリング状と十字状のナノ構造体で構成されている。MEMS(Micro Electro-mechanical System)技術を用いてリング状ナノ構造体と十字状ナノ構造体の間の高さを変更することで、0.530THzから0.760THzの範囲で共振周波数を調整することができ、屋内無線光通信アプリケーションのための0.625THzから0.725THzの大気窓をカバーすることができます。TTFのこの設計は、特定の信号を選択してフィルタリングするための効果的なアプローチを提供します。これにより、通信システムの伝送端でのデータ処理がより柔軟になる。さらに、このようなTTF設計は、集積回路（IC）プロセスの互換性、小型化、高い柔軟性により、通信システム部品の製品化を実現することができます。

We present a design of a tunable terahertz (THz) filter (TTF) used in an indoor communication system. The unit cell of TTF is composed of ring-shaped and cross-shaped nanostructures. By utilizing the micro-electro-mechanical system (MEMS) technique to modify the height between the ring-shaped and cross-shaped nanostructures in the incident transverse electric (TE) mode, the resonant frequencies can be tuned from 0.530 THz to 0.760 THz, which covers an atmospheric window from 0.625 THz to 0.725 THz for indoor wireless optical communication applications. This design of TTF provides an effective approach to select and filter specific signals. It makes the data processing more flexible at the transmission end of the communication system. Furthermore, such a TTF design can be realized the commercialization of communication system components due to its integrated circuit (IC) process compatibility, miniaturization and high flexibility.