線柵裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)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(shù)】
[0002] 太赫茲電磁波是頻率為0.1~10THz(波長為30μπι~3000μπι)的電磁波，波長與遠(yuǎn)紅 外~毫米波區(qū)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(qū)域， 所以一并具有與光同樣地以高空間分辨率區(qū)分物體的能力、與毫米波同樣的透射物質(zhì)的能 力。太赫茲波帶為此前未開拓電磁波，但正在研究應(yīng)用到發(fā)揮了該頻帶的電磁波的特征的 時(shí)域分光、利用成像和體層攝影的材料的表征等方面。當(dāng)使用太赫茲電磁波時(shí)，由于兼?zhèn)湮?質(zhì)透射性和直進(jìn)性，所以能夠進(jìn)行代替X射線的安全且革新性的成像，能夠進(jìn)行數(shù)百Gbps級(jí) 的超高速無線通信。
[0003] 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(shí)現(xiàn)而推進(jìn)研究。
[0004] 以往的自立（self-supported)型線柵的一例是以逐條設(shè)定的間隔平行地排列直 徑5μπι~50μπι左右的金屬細(xì)線，并用粘結(jié)劑貼附于金屬框而制作。該自立型線柵的可應(yīng)用頻 率具有局限性，且可應(yīng)用于大約1.5ΤΗΖ以上的太赫茲電磁波的偏振器的構(gòu)造的部件為微細(xì) 的結(jié)構(gòu)，所以實(shí)現(xiàn)較困難。
[0005] 在專利文獻(xiàn)1中公開了可應(yīng)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(jié)構(gòu)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16Α中示出進(jìn)一步放大表示圖15的一部分的俯視圖，在圖16Β中示出在其A-A線 切斷的剖視圖。
[0006] 線柵用金屬板101設(shè)為例如直徑20mm~IOOmm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(xì)線狀)延伸的多個(gè)縱條部111和與各縱條部111大致正交 的至少一個(gè)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。
[0007] 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(shù)，根據(jù)應(yīng) 用的光的頻率而確定。而且，線柵用金屬板101能夠設(shè)為也可應(yīng)用于1.5THZ以上的太赫茲電 磁波的構(gòu)造，縱條部111的寬度Wa能夠設(shè)為1 · 5μηι~50μηι。
[0008] 在線柵用金屬板101中，橫條部112設(shè)為至少預(yù)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1.5μπι~50μπι的細(xì)線構(gòu)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(qiáng)度、透射光特性的劣化而確定，板厚 設(shè)為IOwn。
[0009] 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(shù)而唯一地 確定，但橫條部112的寬度Wb、間隔(個(gè)數(shù))等主要根據(jù)確保線柵用金屬板101的強(qiáng)度的觀點(diǎn) 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(shè)為1.5μπι~50μπι，將橫條部112形成為15μπι以上且比縱條部111寬度寬。
[0010] 在圖17中示出使用了縱條部111的寬度Wa設(shè)為20μπι，縱條部111的間隔設(shè)為60μπι， 橫條部112的寬度Wb設(shè)為20μπι，橫條部112的間隔設(shè)為5mm，厚度設(shè)為50μπι的線柵用金屬板 101的情況下的特性。根據(jù)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0.1~1.5ΤΗζ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?yàn)樽鳛榭v條部111的延伸方向的縱向的情況下成為阻止配置。
[0011] 在先技術(shù)文獻(xiàn) [0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本專利第5141320號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的問題
[0015] 然而，作為用于太赫茲電磁波的起偏或檢偏等的線柵裝置的消光比，要求用強(qiáng)度 透射率表示的約KT6等級(jí)的特性，但在專利文獻(xiàn)1所述的線柵用金屬板101中，不能夠達(dá)成這 樣高的消光比。
[0016] 因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠用一個(gè)元件簡易地實(shí)現(xiàn)在以往的線柵裝置 中不可能實(shí)現(xiàn)的用強(qiáng)度透射率表示的約1〇_6等級(jí)的消光比的線柵裝置。
[0017] 用于解決問題的手段
[0018] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的線柵裝置的最主要特征在于，通過層疊多片由矩形 薄膜構(gòu)成的薄膜基板而構(gòu)成，所述矩形薄膜在一個(gè)面上形成有細(xì)長矩形的金屬薄板，在層 疊了多片所述薄膜基板的狀態(tài)下，所述金屬薄板相互重疊地進(jìn)行配置，由形成于各薄膜基 板的所述金屬薄板構(gòu)成平行平板，通過所述平行平板構(gòu)成作為太赫茲光的偏振器工作的線 柵。
[0019] 發(fā)明的效果
[0020] 本發(fā)明的線柵裝置具備通過層疊多片由矩形薄膜構(gòu)成的薄膜基板而構(gòu)成的、作為 太赫茲光的偏振器工作的線柵，所述矩形薄膜在一個(gè)面上形成有細(xì)長矩形的金屬薄板。在 該情況下，構(gòu)成線柵的設(shè)為平行平板的金屬薄板12的間隔是決定線柵裝置2的性能的參數(shù)， 該間隔由薄膜基板10的厚度唯一地決定。即，本發(fā)明的線柵裝置在大量生產(chǎn)的情況下也能 夠使上述間隔穩(wěn)定并保持為一定的值，能夠提高線柵裝置2的成品率。另外，通過僅變更薄 膜基板的厚度，能夠變更線柵裝置的性能。此外，通過將金屬薄板的寬度a設(shè)為約1.0mm，將 金屬薄板的長度1設(shè)為約12.〇1111]1，將薄膜基板的厚度(1設(shè)為約0.5以1]1~約5(^1]1，能夠用一個(gè)元 件簡易地實(shí)現(xiàn)在太赫茲波帶中用強(qiáng)度透射率表示的約1〇_ 6等級(jí)的消光比。
【附圖說明】
[0021 ]圖IA是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的線柵裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0022]圖IB是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的線柵裝置的結(jié)構(gòu)的局部放大圖。
[0023]圖IC是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的線柵裝置的各部的尺寸的例子的圖表。
[0024] 圖2是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的線柵裝置的解析模型的圖。
[0025] 圖3A是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的線柵裝置的解析模型的解析結(jié)果的圖。
[0026] 圖3B是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的線柵裝置的解析模型的解析結(jié)果的圖。
[0027] 圖3C是表示本發(fā)明第一實(shí)施例的線柵裝置的解析模型的解析結(jié)果的圖。
[0028]圖4A是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的線柵裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0029] 圖4B是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的線柵裝置的薄膜基板的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0030] 圖4C是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的線柵裝置的各部的尺寸的例子的圖表。
[0031] 圖5是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的線柵裝置的解析模型的圖。
[0032] 圖6是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的線柵裝置的解析模型的解析結(jié)果的圖。
[0033] 圖7是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的線柵裝置的解析模型的另一解析結(jié)果的圖。
[0034]圖8A是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的線柵裝置的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0035]圖8B是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的線柵裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0036] 圖9是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的線柵裝置的結(jié)構(gòu)的分解裝配圖。
[0037] 圖IOA是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的線柵裝置中的薄膜基板的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0038] 圖IOB是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的線柵裝置中的薄膜基板層疊體的結(jié)構(gòu)的立體 圖。
[0039] 圖IlA是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的線柵裝置中的基臺(tái)的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0040] 圖IlB是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的線柵裝置中的基臺(tái)的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0041] 圖12A是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的線柵裝置中的按壓板的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0042]圖12B是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的線柵裝置中的按壓板的結(jié)構(gòu)的主視圖。
[0043]圖13A是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的線柵裝置的解析結(jié)果的圖。
[0044] 圖13B是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的線柵裝置的解析結(jié)果的圖。
[0045] 圖14是表示以往的線柵用金屬板的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0046]圖15是表不以往的線柵用金屬板的結(jié)構(gòu)的局部放大俯視圖。
[0047] 圖16A是表不以往的線柵用金屬板的結(jié)構(gòu)的另一局部放大俯視圖。
[0048] 圖16B是在A-A線切斷而成的表不以往的線柵用金屬板的結(jié)構(gòu)的另一局部剖視圖。
[0049] 圖17是表示以往的線柵用金屬板的特性的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050] 在圖IA中示出表示本發(fā)明第一實(shí)施例的線柵裝置1的結(jié)構(gòu)的立體圖，在圖IB中示 出其局部放大圖，在圖IC中示出表示第一實(shí)施例的線柵裝置1的各部的尺寸的例子的圖表。
[0051] 如圖1A、圖IB所示，本發(fā)明第一實(shí)施例的線柵裝置1由設(shè)為具有預(yù)定縱深的長方體 狀的導(dǎo)電性框體Ia和在框體Ia的縱向上以貫通框體Ia的方式形成有多個(gè)的縫隙Ib構(gòu)成?？?體Ia為金屬等制而設(shè)為具有導(dǎo)電性，框體Ia的縱深設(shè)為a。多個(gè)縫隙Ib的縱向長度設(shè)為1(小 寫的L)，縫隙Ib配置成相互平行。利用縫隙Ib間的框體Ia的區(qū)域形成柵(grid)lc?？p隙Ib的 寬度設(shè)為d，柵Ic的寬度設(shè)為w。在第一實(shí)施例的線柵裝置1中，通過在框體Ia上形成多個(gè)縫 隙lb，形成設(shè)為平行平板的多個(gè)柵lc，并作為線柵裝置發(fā)揮功能。此外，1也是柵Ic的長度， 也設(shè)為線柵裝置1的開口的尺寸。
[0052]