线栅装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及主要用于太赫兹电磁波的起偏或检偏等的线栅装置。
【背景技术】
[0002] 太赫兹电磁波是频率为0.1~10THz(波长为30μπι~3000μπι)的电磁波，波长与远红 外~毫米波区域大致一致。由于太赫兹电磁波存在于由"光"与"毫米波"夹着的频率区域， 所以一并具有与光同样地以高空间分辨率区分物体的能力、与毫米波同样的透射物质的能 力。太赫兹波带为此前未开拓电磁波，但正在研究应用到发挥了该频带的电磁波的特征的 时域分光、利用成像和体层摄影的材料的表征等方面。当使用太赫兹电磁波时，由于兼备物 质透射性和直进性，所以能够进行代替X射线的安全且革新性的成像，能够进行数百Gbps级 的超高速无线通信。
[0003] 以往，提出了主要在太赫兹电磁波的起偏或检偏等中使用线栅，正在朝向该线栅 的实现而推进研究。
[0004] 以往的自立（self-supported)型线栅的一例是以逐条设定的间隔平行地排列直 径5μπι~50μπι左右的金属细线，并用粘结剂贴附于金属框而制作。该自立型线栅的可应用频 率具有局限性，且可应用于大约1.5ΤΗΖ以上的太赫兹电磁波的偏振器的构造的部件为微细 的结构，所以实现较困难。
[0005] 在专利文献1中公开了可应用于太赫兹波带的偏振器的线栅用金属板，在图14中 示出表示该线栅用金属板101的结构的俯视图，在图15中示出线栅用金属板101的局部放大 俯视图，在图16Α中示出进一步放大表示图15的一部分的俯视图，在图16Β中示出在其A-A线 切断的剖视图。
[0006] 线栅用金属板101设为例如直径20mm~IOOmm左右的镍的圆板形状，如图14~图 16B所示，具有在纵向上呈条状(细线状)延伸的多个纵条部111和与各纵条部111大致正交 的至少一个横条部112,纵条部111和横条部112各自的两端部与圆形或矩形的凸缘部113连 接。
[0007] 纵条部111的宽度(线宽度）、间隔是决定线栅用金属板101的性能的参数，根据应 用的光的频率而确定。而且，线栅用金属板101能够设为也可应用于1.5THZ以上的太赫兹电 磁波的构造，纵条部111的宽度Wa能够设为1 · 5μηι~50μηι。
[0008] 在线栅用金属板101中，横条部112设为至少预定宽度以上且纵条部111的宽度以 上的宽度。由此，能够制造宽度Wa为1.5μπι~50μπι的细线构造的纵条部111。另外，线栅用金 属板101的板厚需要考虑从基板剥离等情况下的物理强度、透射光特性的劣化而确定，板厚 设为IOwn。
[0009] 此外，虽然纵条部111的宽度Wa作为决定线栅用金属板101的性能的参数而唯一地 确定，但横条部112的宽度Wb、间隔(个数)等主要根据确保线栅用金属板101的强度的观点 来确定。因此，横条部112的宽度Wb形成为纵条部111的宽度以上的宽度。具体而言，将纵条 部111的宽度Wa设为1.5μπι~50μπι，将横条部112形成为15μπι以上且比纵条部111宽度宽。
[0010] 在图17中示出使用了纵条部111的宽度Wa设为20μπι，纵条部111的间隔设为60μπι， 横条部112的宽度Wb设为20μπι，横条部112的间隔设为5mm，厚度设为50μπι的线栅用金属板 101的情况下的特性。根据图17所示的透射配置的特性曲线α2、阻止配置的特性曲线β2可 知，相对于频率0.1~1.5ΤΗζ的太赫兹光作为偏振器工作。在该情况下，在太赫兹光的电场 的振幅方向与作为纵条部111的延伸方向的纵向正交的情况下成为透射配置，在太赫兹光 的电场的振幅方向为作为纵条部111的延伸方向的纵向的情况下成为阻止配置。
[0011] 在先技术文献 [0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本专利第5141320号公报
【发明内容】
[0014]发明要解决的问题
[0015] 然而，作为用于太赫兹电磁波的起偏或检偏等的线栅装置的消光比，要求用强度 透射率表示的约KT6等级的特性，但在专利文献1所述的线栅用金属板101中，不能够达成这 样高的消光比。
[0016] 因此，本发明的目的在于提供一种能够用一个元件简易地实现在以往的线栅装置 中不可能实现的用强度透射率表示的约1〇_6等级的消光比的线栅装置。
[0017] 用于解决问题的手段
[0018] 为了达成上述目的，本发明的线栅装置的最主要特征在于，通过层叠多片由矩形 薄膜构成的薄膜基板而构成，所述矩形薄膜在一个面上形成有细长矩形的金属薄板，在层 叠了多片所述薄膜基板的状态下，所述金属薄板相互重叠地进行配置，由形成于各薄膜基 板的所述金属薄板构成平行平板，通过所述平行平板构成作为太赫兹光的偏振器工作的线 栅。
[0019] 发明的效果
[0020] 本发明的线栅装置具备通过层叠多片由矩形薄膜构成的薄膜基板而构成的、作为 太赫兹光的偏振器工作的线栅，所述矩形薄膜在一个面上形成有细长矩形的金属薄板。在 该情况下，构成线栅的设为平行平板的金属薄板12的间隔是决定线栅装置2的性能的参数， 该间隔由薄膜基板10的厚度唯一地决定。即，本发明的线栅装置在大量生产的情况下也能 够使上述间隔稳定并保持为一定的值，能够提高线栅装置2的成品率。另外，通过仅变更薄 膜基板的厚度，能够变更线栅装置的性能。此外，通过将金属薄板的宽度a设为约1.0mm，将 金属薄板的长度1设为约12.〇1111]1，将薄膜基板的厚度(1设为约0.5以1]1~约5(^1]1，能够用一个元 件简易地实现在太赫兹波带中用强度透射率表示的约1〇_ 6等级的消光比。
【附图说明】
[0021 ]图IA是表示本发明第一实施例的线栅装置的结构的立体图。
[0022]图IB是表示本发明第一实施例的线栅装置的结构的局部放大图。
[0023]图IC是表示本发明第一实施例的线栅装置的各部的尺寸的例子的图表。
[0024] 图2是表示本发明第一实施例的线栅装置的解析模型的图。
[0025] 图3A是表示本发明第一实施例的线栅装置的解析模型的解析结果的图。
[0026] 图3B是表示本发明第一实施例的线栅装置的解析模型的解析结果的图。
[0027] 图3C是表示本发明第一实施例的线栅装置的解析模型的解析结果的图。
[0028]图4A是表示本发明第二实施例的线栅装置的结构的立体图。
[0029] 图4B是表示本发明第二实施例的线栅装置的薄膜基板的结构的立体图。
[0030] 图4C是表示本发明第二实施例的线栅装置的各部的尺寸的例子的图表。
[0031] 图5是表示本发明第二实施例的线栅装置的解析模型的图。
[0032] 图6是表示本发明第二实施例的线栅装置的解析模型的解析结果的图。
[0033] 图7是表示本发明第二实施例的线栅装置的解析模型的另一解析结果的图。
[0034]图8A是表示本发明第三实施例的线栅装置的结构的主视图。
[0035]图8B是表示本发明第三实施例的线栅装置的结构的俯视图。
[0036] 图9是表示本发明第三实施例的线栅装置的结构的分解装配图。
[0037] 图IOA是表示本发明第三实施例的线栅装置中的薄膜基板的结构的俯视图。
[0038] 图IOB是表示本发明第三实施例的线栅装置中的薄膜基板层叠体的结构的立体 图。
[0039] 图IlA是表示本发明第三实施例的线栅装置中的基台的结构的俯视图。
[0040] 图IlB是表示本发明第三实施例的线栅装置中的基台的结构的主视图。
[0041] 图12A是表示本发明第三实施例的线栅装置中的按压板的结构的俯视图。
[0042]图12B是表示本发明第三实施例的线栅装置中的按压板的结构的主视图。
[0043]图13A是表示本发明第三实施例的线栅装置的解析结果的图。
[0044] 图13B是表示本发明第三实施例的线栅装置的解析结果的图。
[0045] 图14是表示以往的线栅用金属板的结构的立体图。
[0046]图15是表不以往的线栅用金属板的结构的局部放大俯视图。
[0047] 图16A是表不以往的线栅用金属板的结构的另一局部放大俯视图。
[0048] 图16B是在A-A线切断而成的表不以往的线栅用金属板的结构的另一局部剖视图。
[0049] 图17是表示以往的线栅用金属板的特性的图。
【具体实施方式】
[0050] 在图IA中示出表示本发明第一实施例的线栅装置1的结构的立体图，在图IB中示 出其局部放大图，在图IC中示出表示第一实施例的线栅装置1的各部的尺寸的例子的图表。
[0051] 如图1A、图IB所示，本发明第一实施例的线栅装置1由设为具有预定纵深的长方体 状的导电性框体Ia和在框体Ia的纵向上以贯通框体Ia的方式形成有多个的缝隙Ib构成。框 体Ia为金属等制而设为具有导电性，框体Ia的纵深设为a。多个缝隙Ib的纵向长度设为1(小 写的L)，缝隙Ib配置成相互平行。利用缝隙Ib间的框体Ia的区域形成栅(grid)lc。缝隙Ib的 宽度设为d，栅Ic的宽度设为w。在第一实施例的线栅装置1中，通过在框体Ia上形成多个缝 隙lb，形成设为平行平板的多个栅lc，并作为线栅装置发挥功能。此外，1也是栅Ic的长度， 也设为线栅装置1的开口的尺寸。
[0052]