(57)【要約】【課題】  消光比の向上と広帯域化とを図ることができる積層型ワイヤグリッドを提供する。【解決手段】テラヘルツ波領域の偏光成分を分離する積層型ワイヤグリッド１であって、第１ワイヤグリッド２Ａと第１ワイヤグリッドに積層された第２ワイヤグリッド２Ｂとを備え、第１ワイヤグリッドは、適応波長よりも短い間隔ｄで一方向に沿って配列された複数の第１ワイヤ４Ａを有し、第２ワイヤグリッドは、間隔ｄで一方向に沿って配列された複数の第２ワイヤ４Ｂを有し、複数の第１ワイヤと複数の第２ワイヤとの距離Ｌは、間隔ｄ以下であることを特徴とする。【選択図】  図１
2014074824.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テラヘルツ波領域の偏光成分を分離する積層型ワイヤグリッドであって、
第１ワイヤグリッドと前記第１ワイヤグリッドに積層された第２ワイヤグリッドとを備え、
前記第１ワイヤグリッドは、適応波長よりも短い間隔ｄで一方向に沿って配列された複数の第１ワイヤを有し、前記第２ワイヤグリッドは、前記間隔ｄで前記一方向に沿って配列された複数の第２ワイヤを有し、
前記複数の第１ワイヤと前記複数の第２ワイヤとの距離Ｌは、間隔ｄ以下である、積層型ワイヤグリッド。
【請求項２】
前記第１ワイヤグリッドは、矩形枠状の第１フレームを備え、
前記複数の第１ワイヤは、前記第１フレームの一方の面を縦断するように前記第１フレームに張設されており、
前記複数の第１ワイヤの各々の両端は、前記第１フレームの側面に沿って折曲されると共に前記第１フレームの前記側面に固定されており、
前記第２ワイヤグリッドは、矩形枠状の第２フレームを備え、
前記複数の第２ワイヤは、前記第２フレームの一方の面を縦断するように前記第２フレームに張設されており、
前記複数の第２ワイヤの各々の両端は、前記第２フレームの側面に沿って折曲されると共に前記第２フレームの前記側面に固定されている、請求項１に記載の積層型ワイヤグリッド。
【請求項３】
前記複数の第１ワイヤと前記複数の第２ワイヤとの前記一方向における相対的なシフト量は０．５×間隔ｄであり、
前記複数の第１ワイヤと前記複数の第２ワイヤとは、直径ａを有し、
距離Ｌ＝直径ａである、請求項１又は請求項２に記載の積層型ワイヤグリッド。
【請求項４】
直径ａ／間隔ｄ＝０．５である、請求項３に記載の積層型ワイヤグリッド。
【請求項５】
矩形枠状の第１フレームと矩形枠状の第２フレームとを積層して備えたフレーム積層体を準備する準備工程と、
前記フレーム積層体の両主面と両側面とを巻き込むように前記フレーム積層体に長尺のワイヤを複数回巻回する巻回工程と、
前記ワイヤを前記第１フレームの両側面と前記第２フレームの両側面とに固定する固定工程と、
前記第１フレームと前記第２フレームとの境界面に沿って前記フレーム積層体を分断し、第１ワイヤグリッドと第２ワイヤグリッドとを得る分断工程と、
前記第１ワイヤグリッドの有する前記ワイヤの縦断面と、前記第２ワイヤグリッドの有する前記ワイヤの縦断面とを対向させて、前記第１ワイヤグリッドと前記第２ワイヤグリッドとを積層する積層工程とを包含し、
適応波長よりも短い間隔ｄで一方向に沿って配列された複数の第１ワイヤを有する前記第１ワイヤグリッドと、前記間隔ｄで前記一方向に沿って配列された複数の第２ワイヤを有する前記第２ワイヤグリッドとを、前記複数の第１ワイヤと前記複数の第２ワイヤとの距離Ｌが前記間隔ｄ以下となるように積層した積層型ワイヤグリッドを得る、
積層型ワイヤグリッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テラヘルツ波領域の偏光成分を分離する積層型ワイヤグリッドの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のレーザー技術の向上により、斬新なテラヘルツ波の発生方法や検出方法が次々と生み出され、それに伴って、テラヘルツ波領域における光学素子の需要が高まっている。
【０００３】
ワイヤグリッドは、テラヘルツ波領域の光の偏光を制御できる光学素子であり、例えば、偏光子や偏光ビームスプリッタ等として使用されている。
【０００４】
図１９は、下記特許文献１等に開示されている従来のワイヤグリッド１０１の一例を示しており、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【０００５】
ワイヤグリッド１０１は、一方向に沿って所定間隔をおいて配列した多数の金属製のワイヤ１０２、１０２、・・・の両端部を一対のドーナツ形の板状のフレーム１０３、１０３の間に挟み込んで固定したものである。なお、図面を見やすくするために、ワイヤ１０２、１０２、・・・の各々の間隔は、実際の間隔（数十μm）よりも大きくしてある。
【０００６】
ワイヤグリッド１０１は、ワイヤ１０２と垂直な偏光のテラヘルツ波（以下「ＴＥ波」と称する。）を透過させるが、ワイヤ１０２と平行な偏光のテラヘルツ波（以下「ＴＭ波」と称する。）を透過させないという特性を有している。
【０００７】
ワイヤグリッド１０１は、フレーム１０３内に形成される空間１０４にワイヤ１０２を張設したフリースタンド型であるため、電磁波の多重反射や吸収がほとんど無く、効率的な偏光子である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１４６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のワイヤグリッド１０１では、消光比が良好な条件でも１０-4台であり、グランレーザ等の可視光領域の偏光子に比べて２桁以上も劣るという問題があった。
【００１０】
また、光源の広帯域化に伴い、より広帯域に対応できる偏光子への需要が高くなると考えられる。
【００１１】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、消光比の向上と広帯域化とを図ることができる積層型ワイヤグリッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、テラヘルツ波領域の偏光成分を分離する積層型ワイヤグリッドであって、第１ワイヤグリッドと前記第１ワイヤグリッドに積層された第２ワイヤグリッドとを備え、前記第１ワイヤグリッドは、適応波長よりも短い間隔ｄで一方向に沿って配列された複数の第１ワイヤを有し、前記第２ワイヤグリッドは、間隔ｄで前記一方向に沿って配列された複数の第２ワイヤを有し、前記複数の第１ワイヤと前記複数の第２ワイヤとの距離Ｌは、間隔ｄ以下であることを特徴としている。
【００１３】
より具体的には、前記第１ワイヤグリッドは、矩形枠状の第１フレームを備え、前記複数の第１ワイヤは、前記第１フレームの一方の面を縦断するように前記第１フレームに張設されており、前記複数の第１ワイヤの各々の両端は、前記第１フレームの側面に沿って折曲されると共に前記第１フレームの前記側面に固定されており、前記第２ワイヤグリッドは、矩形枠状の第２フレームを備え、前記複数の第２ワイヤは、前記第２フレームの一方の面を縦断するように前記第２フレームに張設されており、前記複数の第２ワイヤの各々の両端は、前記第２フレームの側面に沿って折曲されると共に前記第２フレームの前記側面に固定されているものとすることができる。
【００１４】
なお、前記複数の第１ワイヤと前記複数の第２ワイヤとの前記一方向における相対的なシフト量が０．５×間隔ｄであり、前記複数の第１ワイヤと前記複数の第２ワイヤとは、直径ａを有し、距離Ｌ＝直径ａであると、より好ましい。
【００１５】
また、この場合、直径ａ/間隔ｄが０．５であると、さらに好ましい。
【００１６】
本発明の積層型ワイヤグリッドは、以下のような製造方法により効率的に製造できる。すなわち、矩形枠状の第１フレームと矩形枠状の第２フレームとを積層して備えたフレーム積層体を準備する準備工程と、前記フレーム積層体の両主面と両側面とを巻き込むように、前記フレーム積層体に長尺のワイヤを複数回巻回する巻回工程と、前記ワイヤを、前記第１フレームの両側面と、前記第２フレームの両側面とに固定する固定工程と、前記第１フレームと前記第２フレームとの境界面に沿って前記フレーム積層体を分断し、第１ワイヤグリッドと第２ワイヤグリッドとを得る分断工程と、前記第１ワイヤグリッドの有する前記ワイヤの縦断面と、前記第２ワイヤグリッドの有する前記ワイヤの縦断面とを対向させて、前記第１ワイヤグリッドと前記第２ワイヤグリッドとを積層する積層工程とを包含し、適応波長よりも短い間隔ｄで一方向に沿って配列された複数の第１ワイヤを有する前記第１ワイヤグリッドと、前記間隔ｄで前記一方向に沿って配列された複数の第２ワイヤを有する前記第２ワイヤグリッドとを、前記複数の第１ワイヤと前記複数の第２ワイヤとの距離Ｌが前記間隔ｄ以下となるように積層した積層型ワイヤグリッドを得る製造方法である。この場合、第１フレームと第２フレームとに同時にワイヤを巻回することができるので、本発明の積層型ワイヤグリッドを効率良く製造でき、製造コストの低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、テラヘルツ波領域のワイヤグリッドの消光比の向上と広帯域化とを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による積層型ワイヤグリッドの実施形態の斜視図である。
【図２】本発明による積層型ワイヤグリッドの実施形態を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｘ方向の側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’断面を模式的に示す図である。
【図４】実施形態の積層型ワイヤグリッドのワイヤの配列パターンを模式的に示す図である。
【図５】実施形態の積層型ワイヤグリッドと比較例の積層型ワイヤグリッドのテラヘルツ波の透過率を示すグラフである。
【図６】実施形態の積層型ワイヤグリッドと比較例の積層型ワイヤグリッドの消光比を示すグラフである。
【図７】シフト量ｐ＝0の積層型ワイヤグリッドのワイヤの配列パターンを模式的に示す図である。
【図８】シフト量ｐ＝0.5×間隔ｄの場合に、距離Ｌを10μｍから30μｍ（0.5×間隔ｄから1.5×間隔ｄ）まで変化させたときのテラヘルツ波の透過率の変化を示すグラフである。
【図９】シフト量ｐ＝0.5×間隔ｄの場合に、距離Ｌを10μｍから30μｍ（0.5×間隔ｄから1.5×間隔ｄ）まで変化させたときのテラヘルツ波の透過率の変化を示すグラフ（片対数）である。
【図１０】シフト量ｐ＝0.5×間隔ｄの場合に、距離Ｌを横軸にしてテラヘルツ波の各偏向方向における透過率と消光比のスペクトルをカラーマップ（図面ではモノクロで表示）にした図である。
【図１１】シフト量ｐ＝0の場合に、距離Ｌを10μｍから30μｍまで変化させたときのテラヘルツ波の各偏向方向における透過率の変化を示すグラフである。
【図１２】シフト量ｐ＝0の場合に、距離Ｌを10μｍから30μｍまで変化させたときのテラヘルツ波の各偏向方向における透過率の変化を示すグラフ（片対数）である。
【図１３】シフト量ｐ＝0の場合に、距離Ｌを横軸にしてテラヘルツ波の各偏向方向における透過率と消光比のスペクトルをカラーマップ（図面ではモノクロで表示）にした図である。
【図１４】距離Ｌ＝10μｍのときに、シフト量ｐを0μｍから10μｍまで変化させたときのテラヘルツ波の各偏向方向における透過率の変化を示すグラフである。
【図１５】距離Ｌ＝10μｍのときに、シフト量ｐを0μｍから10μｍまで変化させたときのテラヘルツ波の各偏向方向における透過率の変化を示すグラフである。
【図１６】シフト量ｐを横軸にしてテラヘルツ波の各偏向方向における透過率と消光比のスペクトルをカラーマップ（図面ではモノクロで表示）にした図である。
【図１７】実施形態の積層型ワイヤグリッドの製造方法の説明図である。
【図１８】実施形態の積層型ワイヤグリッドの製造方法の説明図である。
【図１９】従来のフリースタンド型ワイヤグリッドの一例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２０】図１９に示す構造のワイヤグリッドを２個積層した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ワイヤグリッドの消光比の向上を図る方法として、複数個のワイヤグリッドを積層することが考えられる。これにより、消光比は積層個数でべき乗した値まで向上する。
【００２０】
また、本発明者がワイヤグリッドの積層条件について種々検討した結果、２個のワイヤグリッドのワイヤ間の距離をワイヤの配列間隔以下にすると、消光比の向上と広帯域化との点で好ましい結果が得られることが判明した。本発明は、かかる知見に基づいてなされたものである。
【００２１】
以下、図面を参照して本発明による積層型ワイヤグリッドの実施形態を説明する。
【００２２】
図１及び図２は、本発明による積層型ワイヤグリッド１の第１実施形態を示す図であり、図１は積層型ワイヤグリッド１の斜視図、図２（ａ）は積層型ワイヤグリッド１の正面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印Ｘ方向の側面図である。
【００２３】
積層型ワイヤグリッド１は、テラヘルツ波領域の偏光成分を分離するためのものであって、第１ワイヤグリッド２Ａと第２ワイヤグリッド２Ｂとを積層して構成されている。なお、第１ワイヤグリッド２Ａと第２ワイヤグリッド２Ｂとの基本的な構成は同じであるので、以下の説明においては、まず、第１ワイヤグリッド２Ａの構成の説明を行い、第２ワイヤグリッド２Ｂについては、第１ワイヤグリッド２Ａの構成と共通する構成の説明を省略するものとする。
【００２４】
第１ワイヤグリッド２Ａは、矩形枠状の第１フレーム３Ａと、第１フレーム３Ａの一方の面を縦断するように、第１フレーム３Ａに張設されるとともに、適応波長よりも短い間隔で一方向に配列された多数の第１ワイヤ４Ａ、４Ａ、・・・と、多数の第１ワイヤ４Ａ、４Ａ、・・・を第１フレーム３Ａの両側面に固定する固定手段としての第１固定具５Ａ、５Ａとを備えている。
【００２５】
第１ワイヤ４Ａは金属により形成されており、その材質、直径及び配列間隔は特に限定されないが、本実施形態では、第１ワイヤ４Ａは直径10μmのタングステン線であって、径方向に20μmの間隔をおいて配列されている。なお、図１及び図２では、図面を見やすくするために、多数の第１ワイヤ４Ａ、４Ａ・・・の各々の配列間隔を実際の寸法よりも大きくしてある。
【００２６】
図３は図２のＡ−Ａ’断面を模式的に示す図である。多数の第１ワイヤ４Ａ、４Ａ、・・・のそれぞれの両端部４ａ、４ａ（一方のみ図示）はフレーム３の側面３ａに沿って略直角に折曲されている。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、第１固定具５Ａは金属等により形成される略コの字形の部材である。第１固定具５Ａと第１フレーム３Ａの側面３ａとの間に第１ワイヤ４Ａの端部４ａ（図３参照）を挟み込むとともに第１固定具５Ａの両端部５ａ、５ａが第１フレーム３Ａを挟み込んだ状態で、接着剤やネジ等の適宜の手段により第１固定具５Ａが第１フレーム３Ａに固定される。
【００２８】
なお、第１固定具５Ａと第１フレーム３Ａの接着性を向上させるべく、第１フレーム３Ａの側面３ａ及び／又は第１固定具５Ａの内面に、微細な凹凸加工を施すようにしてもよい。
【００２９】
図３に示すように、第１固定具５Ａの幅Ｗ１は、第１フレーム３Ａの側面３ａの幅Ｗ２よりも小さく、第１固定具５Ａは、第１ワイヤグリッド２Ａと第２ワイヤグリッド２Ｂとの境界面Ｆにはみ出さないよう、境界面Ｆから離間した位置に固定される。このようにすることで、第１ワイヤグリッド２Ａの第１ワイヤ４Ａと、第２ワイヤグリッド２Ｂの第２ワイヤ４Ｂとの間隔Ｌ（図４参照）を適応波長以下にすることができる。
【００３０】
これに対し、図１９に示す従来のワイヤグリッド１０１を２個積層すると、一方のワイヤグリッド１０１のワイヤ１０２と、他方のワイヤグリッド１０１のワイヤ１０２との間の間隔を適応波長以下にすることができない。
【００３１】
図２０は、図１９に示す構造のワイヤグリッドを２個積層した状態を示す図である。一方のワイヤグリッド１０１Ａのワイヤ(図示せず)が存在する面１０５Ａと、他方のワイヤグリッド１０１Ｂのワイヤ(図示せず)が存在する面１０５Ｂとの間に２個のフレーム１０３Ａ、１０３Ｂが介在するため、面１０５Ａと面１０５Ｂとの距離Ｙを適応波長以下にまで小さくすることができない。
【００３２】
図４は、本実施形態の積層型ワイヤグリッド１の第１ワイヤ４Ａと第２ワイヤ４Ｂの配列パターンを模式的に示す図である。第１ワイヤ４Ａの直径及び第２ワイヤ４Ｂの直径をａ、第１ワイヤ４Ａ、４Ａ、・・・の間隔及び第２ワイヤ４Ｂ、４Ｂ、・・・の間隔をｄ、第１ワイヤ４Ａ、４Ａ、・・・と第２ワイヤ４Ｂ、４Ｂ、・・・との距離をＬ、第１ワイヤ４Ａ、４Ａ、・・・の配列方向及び第２ワイヤ４Ｂ、４Ｂ、・・・の配列方向をｘ、第１ワイヤ４Ａ、４Ａ、・・・と第２ワイヤ４Ｂ、４Ｂ、・・・とのｘ方向における相対的なシフト量をｐとする。
【００３３】
本実施形態では、直径a、間隔ｄ、距離Ｌ、シフト量ｐの関係が、ａ/ｄ＝0.5、Ｌ＝ａ、ｐ＝0.5ｄであり、より具体的には、a＝10μm、d＝20μm、Ｌ＝10μm、ｐ＝10μmである。なお、これらの寸法や寸法比率はあくまでも一つの例であって、本発明は、これらの寸法や寸法比率に限定されるものではない。
【００３４】
図５は、実施形態の積層型ワイヤグリッド１と比較例（後述）の積層型ワイヤグリッドとのテラヘルツ波の透過率を示すグラフである。
【００３５】
実線の曲線Ｃ１、曲線Ｃ２は実施形態の積層型ワイヤグリッド１の特性曲線であり、曲線Ｃ１はＴＥ波の特性曲線を示し、曲線Ｃ２はＴＭ波の特性曲線を示す。破線の曲線Ｃ１１、曲線Ｃ１２は１個のワイヤグリッドの透過率を２乗した値の特性曲線である。この破線の特性曲線は、距離Ｌが間隔ｄに対して十分に大きい積層型ワイヤグリッド（以下「比較例」と称する。）の透過率の特性曲線である。曲線Ｃ１１はＴＥ波の特性曲線を示し、曲線Ｃ１２はＴＭ波の特性曲線を示す。
【００３６】
本実施形態のＴＥ波の透過率は、矢印で示すように、比較例のＴＥ波の透過率に対して3〜12THzで上昇して低損失化している。また、比較例のＴＭ波の遮断周波数が約15THzであるのに対し、本実施形態のＴＭ波の遮断周波数は約40THzであり、本実施形態のＴＭ波の遮断周波数は、比較例のＴＭ波の遮断周波数に比べて、飛躍的に高周波にシフトしている。すなわち、本実施形態の有効周波数範囲は比較例の有効周波数範囲に比べて広帯域化している。
【００３７】
図６は、実施形態の積層型ワイヤグリッド１と比較例の積層型ワイヤグリッドとの消光比を示すグラフであり、実線の曲線Ｃ３が本実施形態の消光比の特性曲線を示し、破線の曲線Ｃ１３が比較例の消光比の特性曲線を示す。本実施形態の特性曲線Ｃ３では、消光比が1になる点が、比較例の曲線Ｃ１３に対して高周波側に大幅にシフトしている。すなわち、本実施形態の特性曲線Ｃ３では、消光比が1になる点が、比較例の特性曲線Ｃ１３で消光比が１になる15 THz（間隔ｄに相当する）付近から大幅に高周波側にシフトしている。これは、本実施形態が比較例に比べて広帯域で高消光比の偏光子であることを表している。
【００３８】
このように、第１ワイヤグリッド２Ａの第１ワイヤ４Ａと第２ワイヤグリッド２Ｂの第２ワイヤ４Ｂとの距離Ｌを間隔ｄ以下にすると、１個のワイヤグリッドの透過特性を２乗した場合とは、異なる透過特性を示すことが確認された。
【００３９】
特に、距離Ｌ=直径ａ、シフト量ｐ=０．５×間隔ｄの積層型ワイヤグリッド１は、40％の透過率を維持しながら、偏光子として有効な周波数範囲と消光比とを向上させることができる。この条件では、距離Ｌが間隔ｄよりも十分に大きい比較例と比べ、ＴＥ波入射の場合は、約3THz以下でわずかに透過率が下がるものの、有効範囲では60%以上の高い透過率が得られている。
【００４０】
一方、ＴＭ 波入射の場合、積層型ワイヤグリッド１の透過率は比較例よりもさらに減少することがわかった。1THzの消光比は10-10台になり、これまでの先行技術よりもすぐれた結果である。また、ワイヤ４の間隔（ｄ=20μｍ）から予想される、偏光子としての性能を完全に失う周波数（15 THz）においても、透過率が10-4 程度と非常に良くなっている。これにより、偏光子の消光比の向上、偏光子の広帯域化（有効な周波数範囲の拡大）及び偏光子の低損失化（ＴＥ波の透過率の向上）が実現した。
【００４１】
なお、テラヘルツ波の透過率と消光比とは、シフト量ｐ、距離Ｌ、間隔ｄに応じて変化する。以下にそれについて述べる。
【００４２】
図７はシフト量ｐ＝0の積層型ワイヤグリッドのワイヤの配列パターンを模式的に示す図である。この例では、第１ワイヤグリッド２Ａの第１ワイヤ４Ａと第２ワイヤグリッド２Ｂの第２ワイヤ４Ｂとがｘ方向に相対的にシフトしていない。
【００４３】
図４（シフト量ｐ＝0.5×間隔ｄ）と図７（シフト量ｐ＝0）の場合において、距離Ｌを10μｍから30μｍまで変化させてテラヘルツ波の透過率を調べるために、シミュレーションを行った。
【００４４】
図８、図９は、シフト量ｐ＝0.5×間隔ｄの場合に、距離Ｌ（図中ではｌと表示）を10μｍから30μｍ（0.5×間隔ｄから1.5×間隔ｄ）まで変化させたときのテラヘルツ波の透過率の変化を示すグラフ（図９は片対数プロット）である。点線と二点鎖線は１枚のワイヤグリッドのテラヘルツ波の透過率を２乗したもので、距離Ｌが間隔ｄに対して十分に大きい２重ワイヤグリッドのテラヘルツ波の透過率を示す。実線と点線はＴＥ波の透過率を表し、破線と二点鎖線はＴＭ波の透過率を表す。
【００４５】
図１０は、シフト量ｐ＝0.5×間隔ｄの場合に、距離Ｌ（図中ではｌと表示）を横軸にしてテラヘルツ波の各偏向方向における透過率と消光比のスペクトルとをカラーマップ（図面ではモノクロで表示）にした図である。左側の図はＴＭ波の透過率を表し（破線は10-4の等高線）、中央の図はＴＥ波の透過率を表し（破線は0.6の等高線）、右側の図は消光比（実線は距離Ｌ、破線は10-4の等高線）を表す。
【００４６】
図１１、図１２は、シフト量ｐ＝0の場合に、距離Ｌ（図中ではｌと表示）を10μｍから30μｍまで変化させたときのテラヘルツ波の各偏向方向における透過率の変化を示すグラフ（図１２は片対数プロット）である。点線と二点鎖線は１枚のワイヤグリッドの透過率を２乗したもので、距離Ｌが間隔ｄに対して十分に大きい２重ワイヤグリッドの透過率を示す。実線と点線はＴＥ波の透過率を表し、破線と二点鎖線はＴＭ波の透過率を表す。
【００４７】
図１３は、シフト量ｐ＝0の場合に、距離Ｌ（図中ではｌと表示）を横軸にしてテラヘルツ波の各偏向方向における透過率と消光比のスペクトルをカラーマップ（図面ではモノクロで表示）にした図である。左側の図はＴＭ波の透過率を表し（破線は10-4の等高線）、中央の図はＴＥ波の透過率を表し（破線は0.6の等高線）、右側の図は消光比を表す（実線は距離Ｌ、破線は10-4の等高線）。
【００４８】
図８、図９、図１１、図１２から、シフト量ｐ＝0.5×間隔ｄの場合のＴＥ波と、シフト量ｐ＝0の場合のＴＥ波とは、似た透過特性であることがわかる。
【００４９】
ＴＭ波については、図１１と図１２から、シフト量ｐ＝0の場合では、距離Ｌに応じて急峻なピークが移動しているものの、それを例外として、距離Ｌに依存せずにほとんど一定の透過特性である。それは、図１３の左側のカラーマップの等高線が、ピークの移動を例外として横軸にほぼ平行になっていることからも確認できる。それに伴い、図１３の右側のカラーマップから、消光比が距離Ｌに依存して大きく変化していないことが確認できる。
【００５０】
一方、シフト量ｐ＝0.5×間隔ｄの場合には、図８と図９から、距離Ｌがおおよそ17μｍを下回った辺りから、急激にＴＭ波の透過率が下がっていることが確認できる。また、図１０の右側のカラーマップから、消光比も距離Ｌに依存して変化していることが確認できる。
【００５１】
本実施形態の積層型ワイヤグリッド１では、テラヘルツ波の透過率と消光比とはシフト量ｐの変化にも依存する。距離Ｌ= 10μｍ、12μｍ、30μｍのそれぞれの場合について、シフト量ｐを 0μｍから10μｍまで変化させてテラヘルツ波の透過率を調べるために、シミュレーションを行った。
【００５２】
図１４、図１５は、距離Ｌ＝10μｍのときに、シフト量ｐを0μｍから10μｍまで変化させたときのテラヘルツ波の各偏向方向における透過率の変化を示すグラフ（図１５は片対数プロット）である。点線と二点鎖線は１枚のワイヤグリッドのテラヘルツ波の透過率を２乗したもので、距離Ｌが間隔ｄに対して十分に大きい２重ワイヤグリッドのテラヘルツ波の透過率を示す。実線と点線はＴＥ波の透過率を表し、破線と二点鎖線はＴＭ波の透過率を表す。
【００５３】
図１６は、シフト量ｐを横軸にしてテラヘルツ波の各偏向方向における透過率と消光比のスペクトルをカラーマップ（図面ではモノクロで表示）にした図である。上段はＬ＝10μｍ、中段はＬ＝12μｍ、下段はＬ＝30μｍの場合であり、各段の左側の図はＴＭ波の透過率を表し（破線は10-4の等高線）、中央の図はＴＥ波の透過率を表し（破線は0.6の等高線）、右側の図は消光比を表す（実線はＬ、破線は10-4の等高線）。
【００５４】
図１４、図１５から、シフト量ｐを0μｍからわずかにずらすと、新しいディップが発生し、テラヘルツ波の透過率が非常に大きく変化することが確認できる。そして、図１６から、距離Ｌが小さいほどシフト量ｐへの依存が大きく、距離Ｌ=30μｍでは等高線が横軸にほとんど平行な直線であることから、シフト量ｐへの依存がほとんどないことが確認できる。
【００５５】
また、ワイヤ４の直径ａ/間隔ｄとテラヘルツ波の透過率との関係について調べるために、シミュレーションを行った。直径ａ＝10μｍ、間隔ｄ＝20μｍの積層型ワイヤグリッドについて、直径aを固定して間隔ｄを変化させた場合、ＴＥ波の透過率は間隔dが大きくなるほど向上するが、ＴＭ波の透過率も増加してしまい、偏光子としての有効範囲の周波数が狭くなることが確認された。また、間隔ｄが小さくなる場合には逆の結果（すなわち、間隔dが小さくなるほどＴＥ波の透過率が低下減少するが、ＴＭ波の透過率がそれ以上に減少するため、偏光子として有効な周波数の範囲が広くなる）となった。
【００５６】
なお、間隔ｄが大きくなるほどＴＭ波の透過率が大きくなり、間隔ｄが小さくなるほどＴＭ波の透過率が小さくなるが、ＳＰＰ（Surface Plasmon Polariton、表面プラズモンポラリトン）の励起による15THz付近での透過率の増加と、導波管効果によるカットオフ周波数以下の電磁波の遮断との、どちらの寄与が大きいかを考慮して間隔ｄを決定する必要がある。
【００５７】
以上の結果、シフト量ｐ＝0.5ｄ、距離Ｌ＝直径ａ、直径ａ/間隔ｄのときに、非常に優れた偏光特性を有することが確認された。
【００５８】
次に、実施形態の積層型ワイヤグリッド１の製造方法について述べる。図１７、図１８は、実施形態の積層型ワイヤグリッド１の製造方法の説明図である。
【００５９】
まず、図１７（ａ）に示すように、矩形枠状の第１フレーム３Ａと矩形枠状の第２フレーム３Ｂとを準備する。さらに、これらを積層して適宜の手段で固定し、図１７（ｂ）に示すようなフレーム積層体３’を準備する（準備工程）。
【００６０】
次に、図１７（ｃ）に示すように、このフレーム積層体３’の両主面と両側面とを巻き込むようにフレーム積層体３’に長尺のワイヤ４を複数回巻回する。このとき、ワイヤ４は、互いに隣接する部位の間隔ｄ（図４参照）が適応波長以下となるように巻回される（巻回工程）。
【００６１】
次に、図１７（ｄ）に示すように、フレーム積層体３’を形成する第１フレーム３Ａの両側面にそれぞれ第１固定具５Ａを対向させ、第２フレーム３Ｂ（図１８（ｂ）参照）の両側面にそれぞれ第２固定具５Ｂ（図１８（ｂ）参照）を対向させる。そして、図１８（ａ）に示すように、第１固定具５Ａを第１フレーム３Ａの両側面にそれぞれ装着し、ワイヤ４を第１フレーム３Ａの両側面に固定する。同様に、第２固定具５Ｂ（図１８（ｂ）参照）を第２フレーム３Ｂ（図１８（ｂ）参照）の両側面にそれぞれ装着し、第２ワイヤ４Ｂを第２フレーム３Ｂの両側面に固定する（固定工程）。
【００６２】
次に、第１フレーム３Ａと第２フレーム３Ｂの境界面に沿ってワイヤ４を切断してフレーム積層体３’を分断し、図１８（ｂ）に示すように、第１ワイヤグリッド２Ａと第２ワイヤグリッド２Ｂとを得る（分断工程）。
【００６３】
そして、第１ワイヤグリッド２Ａと第２ワイヤグリッド２Ｂとを、第１ワイヤグリッド２Ａの有する第１ワイヤ４Ａの縦断面と、第２ワイヤグリッド２Ｂの有する第２ワイヤ４Ｂの縦断面とを対向させて、第１ワイヤグリッド２Ａと第２ワイヤグリッド２Ｂとを積層し、適宜の手段で固定して、図１８（ｃ）に示すように、積層型ワイヤグリッド１を得る（積層工程）。
【００６４】
この製造方法によれば、第１フレーム３Ａと第２フレーム３Ｂとに対してワイヤ４を同時に巻き付けることができるので、製造効率が良好で、製造コストの低減を図ることができる。
【００６５】
以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。
【符号の説明】
【００６６】
１    積層型ワイヤグリッド
２Ａ  第１ワイヤグリッド
２Ｂ  第２ワイヤグリッド
３Ａ  第１フレーム
３Ｂ  第２フレーム
３’  フレーム積層体
４    長尺のワイヤ
４Ａ  第１ワイヤ
４Ｂ  第２ワイヤ
５Ａ  第１固定具（固定手段）
５Ｂ  第１固定具（固定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１６】
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