(57)【要約】【課題】誘電体基板上に形成された超伝導伝送線路を伝搬する高周波信号をレーザー光等の光波で変調する高周波部品において、光波による変調効率を改善し、光源の位置精度を緩和する。【解決手段】 誘電体基板内に形成された屈折率の異なる２以上の領域の界面にて、照射された光波が屈折または反射し、超伝導伝送線路に集光する。【選択図】  図２
2005311092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号が伝搬する超伝導伝送線路が形成された誘電体基板を含み、光波を前記超伝導伝送線路に照射することにより前記高周波信号の変調を行う高周波部品において、
前記光波は２つ以上の屈折率の異なる領域間の界面にて屈折または反射することにより前記超伝導伝送線路に集光し、かつ前記屈折率の異なる２つ以上の領域のうち少なくとも１つが前記誘電体基板であることを特徴とする、高周波部品。
【請求項２】
前記光波の屈折または反射が起こる界面が、前記誘電体基板内に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の高周波部品。
【請求項３】
前記光波が、前記誘電体基板の両主面のうち前記超伝導伝送線路の形成されている面と反対側の面側より前記誘電体基板に入射し、前記誘電体基板内の屈折率の異なる２つ以上の領域の界面にて屈折し、前記超伝導伝送線路に集光する、請求項１または２に記載の高周波部品。
【請求項４】
前記光波が、前記誘電体基板の両主面のうち前記超伝導伝送線路の形成されている面と反対側の面側より前記誘電体基板に入射し、前記誘電体基板内の屈折率の異なる２つ以上の領域の界面にて反射し、前記超伝導伝送線路に集光する、請求項１または２に記載の高周波部品。
【請求項５】
前記光波が、前記誘電体基板の両主面のうち前記超伝導伝送線路の形成されている面と同じ側の面側より前記誘電体基板に入射し、前記誘電体基板内の屈折率の異なる２つ以上の領域の界面にて反射し、前記超伝導伝送線路に集光する、請求項１または２に記載の高周波部品。
【請求項６】
前記誘電体基板が透光性を有するセラミックスからなる、請求項１〜５のいずれかに記載の高周波部品。
【請求項７】
前記誘電体基板内の２つ以上の屈折率の異なる領域間の屈折率の差が、セラミックスの組成変性により形成されたものである、請求項６に記載の高周波部品。
【請求項８】
前記誘電体基板内の２つ以上の屈折率の異なる領域が、セラミックスの共焼結により一体化されたものである、請求項７に記載の高周波部品。
【請求項９】
前記誘電体基板の表面に、前記誘電体基板よりも屈折率の低い誘電体からなる膜が形成されている、請求項１〜８のいずれかに記載の高周波部品。
【請求項１０】
遅延線、位相シフタ、または減衰器として用いられる、請求項１〜９のいずれかに記載の高周波部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超伝導伝送線路を用いた高周波部品に関し、特に遅延線、位相シフタ、減衰器として用いられる高周波部品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
誘電体基板上に形成された超伝導伝送線路に高周波信号を伝搬させる高周波部品は、その高周波信号の変調により、遅延線、位相シフタ、減衰器等として利用される。高周波信号を変調する手段として、レーザー光等の光波を超伝導伝送線路に照射する方法が従来より用いられている。
【０００３】
図１は上記高周波部品の一例の斜視図を示したものである。誘電体基板１２の上に超伝導体からなる超伝導伝送線路１４が中央付近に線状に設けられており、その両側近傍に、超伝導体からなる超伝導グランドプレーン１３が面状に形成されている。図１には示されていないが、レーザー光源よりレーザー光が超伝導伝送線路１４に照射され、超伝導伝送線路１４を伝搬する高周波信号が変調される。
【０００４】
超伝導伝送線路にレーザー光等の光波を照射して伝搬する高周波信号を変調する機構は、熱的機構と非熱的機構とに分けられる。
【０００５】
熱的機構はレーザー光照射により超伝導伝送線路の温度を変え、伝搬する高周波信号を変調するものであり、特許文献１に開示されている。しかし、このような熱を伴う機構は応答速度が遅い。
【０００６】
これに対し、非熱的機構は、レーザー光照射により超伝導体中のクーパー対を破壊して高周波信号を変調するものである。いわゆる、超伝導体の非平衡状態を利用した機構である。この非平衡状態を利用した機構は、非特許文献１に開示されている。このときレーザー光はパルスとして超伝導伝送線路に直接照射される。高周波信号の変調量はレーザー光のエネルギー、照射時間および伝送線路の照射された部分の長さに依存する。
【特許文献１】特開平７−１９３２８７号公報
【非特許文献１】Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒ  ｖｏｌ．５４  （１９８９）  ｐ１８２−１８４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前記非平衡状態を利用した機構の場合、超伝導伝送線路の幅は１ｍｍ以下である一方、照射するレーザー光のスポットの直径は逆に１ｍｍ以上であることが多い。このため、レーザー光のスポットが超伝導伝送線路からはみ出る可能性が高く、はみ出た部分のレーザー光は変調に寄与しないため、変調効率が悪化する。また、レーザー光源の取り付け位置がずれると、レーザー光のスポットの超伝導伝送線路からのはみ出しがさらに大きくなりやすく、変調効率がさらに悪化する。変調効率が悪化すると、レーザー光のエネルギーを増加させる必要があるが、これは超伝導伝送線路の温度上昇を招き、変調の制御を困難にする。したがって、レーザー光の位置に極めて高い精度が要求されるという問題があった。
【０００８】
本発明は上述した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、超伝導伝送線路を伝搬する高周波信号をレーザー光等の光波で変調する高周波部品、たとえば遅延線、位相シフタ、減衰器等において、光波の光源の位置精度を緩和するとともに、変調効率を高め、かつ変調量を安定化させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、高周波信号が伝搬する超伝導伝送線路が形成された誘電体基板を含み、光波を超伝導伝送線路に照射することにより高周波信号の変調を行う高周波部品において、前記光波は２つ以上の屈折率の異なる領域間の界面にて屈折または反射することにより超伝導伝送線路に集光し、かつ屈折率の異なる２つ以上の領域のうち少なくとも１つが前記誘電体基板であることを特徴とする高周波部品に係るものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の高周波部品によれば、光波が超伝導伝送線路に集光されて照射されるため、光波の超伝導伝送線路からのはみ出し部分が発生しにくくなり、レーザー等光波の光源の位置精度を緩和できる。同時に、変調効率を高めることができる。
【００１１】
また、高周波信号の変調効率が高くなるため、小さいエネルギーで変調を行なうことが可能であり、温度上昇による変調量の変動を抑制することができる。
【００１２】
従って、変調の効率および安定性に優れた、遅延線、位相シフタ、減衰器等の高周波部品を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、本発明の高周波部品の構成について説明する。
【００１４】
本発明は、高周波信号が伝搬する超伝導伝送線路が形成された誘電体基板を含み、光波を超伝導伝送線路に照射することにより高周波信号の変調を行う高周波部品において、前記光波は２つ以上の屈折率の異なる領域間の界面にて屈折または反射することにより超伝導伝送線路に集光し、かつ屈折率の異なる２つ以上の領域のうち少なくとも１つが前記誘電体基板であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の光波の集光の機構は、屈折率の異なる領域間の界面にて屈折または反射が起こることにある。屈折、反射のどちらが支配的であるかは、その時の相対屈折率（＝屈折率の異なる領域間の屈折率の比）や光波の入射角によって決定される。したがって、光波が超伝導伝送線路に効率良く集光するよう、屈折率および界面の形状を決定する必要がある。
【００１６】
また、本発明の高周波部品における屈折または反射が生じる界面は、誘電体基板の表面および／または内部に存在する。すなわち、屈折または反射の生じる光学部品の役割をなす機構が誘電体基板と一体化されている。仮に、このような光学部品の役割をなす機構が誘電体基板と一体化されていない場合、誘電体基板との位置関係および位置精度を考慮する必要があるため、本発明の効果が不十分となり、好ましくない。
【００１７】
屈折率の異なる２つ以上の領域のうち、少なくとも１つは誘電体基板である必要があるが、高周波部品の小型化および低背化の必要性を考慮すると、望ましくは、屈折率の異なる２つ以上の領域が誘電体基板内に形成される。すなわち、屈折率の異なる２つ以上の領域の界面が誘電体基板の内部にあることが望ましい。
【００１８】
ここで、本発明の主な４つの実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１９】
第１の形態は、光波が、誘電体基板の両主面のうち超伝導伝送線路の形成されている面と反対側の面側より入射し、誘電体基板内の屈折率の異なる２つ以上の領域の界面にて屈折し、超伝導伝送線路に集光することを特徴とする。説明図を図２に示す。
【００２０】
図２は第１の形態の高周波部品の断面図であり、その断面は超伝導伝送線路１４中の高周波信号伝搬方向に対して垂直な面である。屈折率の異なる２つの領域は、第１の領域１５と凸レンズ状の形状からなる第２の領域１６からなる。第２の領域１６は、誘電体基板１２の両主面のうち超伝導伝送線路１４の形成された面と反対側の面に、超伝導伝送線路１４と対向するように接し、その接面は直径３．０ｍｍ程度の円である。同時に、第２の領域１６のレンズの作用をする曲面、すなわち第１の領域１５との界面が、誘電体基板１２の内部に形成されている。また、誘電体基板１２の厚みは２ｍｍ程度が望ましく、この場合、第２の領域１６の表面からの深さは最も大きい箇所で０．５ｍｍ程度である。なお、第１の領域１５は、誘電体基板１２内の第２の領域１６を除く全領域である。
【００２１】
レーザー光源１０は、誘電体基板１２の両主面のうち第２の領域１６との接面側に設置され、レーザー光１１が第２の領域１６に向けて照射される。また、この誘電体基板１２の両主面のうち、レーザー光１１が入射する側の主面に、反射防止膜１７が成膜されている。
【００２２】
第２の領域１６は第１の領域１５より屈折率が大きくなっており、第２の領域１６中に入射したレーザー光１１は第２の領域１６と第１の領域１５の界面にて屈折し、超伝導伝送線路１４に集光される。なお、第２の領域１６の形状は、第２の領域１６と第１の領域１５の界面にて入射光が全反射しないよう形成される。たとえば、第１の領域１５の第２の領域１６に対する相対屈折率が０．８６６であるとき、スネルの法則より、第２の領域１６と第１の領域１５の界面における入射角は６０°以下である必要がある。
【００２３】
なお、反射防止膜１７は誘電体基板１２の第１の領域１５および第２の領域１６より低い屈折率を示す誘電体からなるものである。この反射防止膜１７は必ずしも必要となるものではないが、仮にこれを用いない場合、レーザー光１１が第２の領域１６に入射する際、表面にて反射する割合が高くなるため、照射したレーザー光のエネルギーを全て変調に寄与させることができない。従って、反射防止膜１７を形成することが好ましい。
【００２４】
次に、第２の形態は、光波が、誘電体基板の両主面のうち超伝導伝送線路の形成されている面と反対側の面側より入射し、誘電体基板内の屈折率の異なる２つ以上の領域の界面にて反射し、超伝導伝送線路に集光することを特徴とする。説明図を図３に示す。
【００２５】
図３は図２と同様に、屈折率の異なる２つの領域が形成された誘電体基板１２を含む高周波部品の断面図である。誘電体基板１２内に、屈折率の異なる第１の領域２５と第２の領域２６が形成されている。超伝導伝送線路１４および超伝導グランドプレーン１３の位置は図２と同じである。第２の領域２６は、誘電体基板１２の両主面のうち超伝導伝送線路１４の形成された面と反対側の面に接面をもつという点は図２と同じであるが、誘電体基板内に形成された曲面すなわち第１の領域２５との界面が超伝導伝送線路１４に接するという点で図２と異なる。
【００２６】
図３の高周波部品では、第２の領域２６に入射したレーザー光１１が、第２の領域２６と第1の領域２５の界面において全反射し、超伝導伝送線路１４に集光する。前記界面において入射光が全反射する条件は、たとえば第１の領域１５の第２の領域１６に対する相対屈折率が０．８６６であるとき、スネルの法則より、前記界面における入射角が６０°以上である必要がある。仮に、第２の領域２６のレーザー光１１の入射側の接面が直径３ｍｍの円の場合、外側の０．５ｍｍ幅のリング、すなわち内径２ｍｍ、外径３ｍｍのリング領域に入射した部分が全反射の条件を満たすようになっている。
【００２７】
一方、レーザー光１１の前記リング領域以外の領域、すなわち中心部の外形２ｍｍの円の部分は、前記界面では全反射しないが、屈折を生じ、一部または全部が超伝導伝送線路１４に集光する。
【００２８】
さらに、第３の形態は、光波が、誘電体基板の両主面のうち超伝導伝送線路の形成されている面と同じ側の面側より入射し、誘電体基板内の屈折率の異なる２つ以上の領域の界面にて反射し、超伝導伝送線路に集光することを特徴とする。前記界面における反射を利用することについては、第２の形態と同じである。説明図を図４に示す。
【００２９】
図４は図２と同様に、屈折率の異なる２つの領域が形成された誘電体基板１２を含む高周波部品の断面図である。屈折率の異なる第１の領域３５および第２の領域３６の形状、位置は図２とほぼ同じであるが、超伝導伝送線路３４と超伝導グランドプレーン３３が誘電体基板１２の互いに逆の面にそれぞれ形成されており、かつ超伝導伝送線路３４がレーザー光１１の入射側の面側に形成される点で図２と異なる。第２の領域３６に入射したレーザー光１１は、第２の領域３６と第1の領域３５の界面にて全反射し、超伝導伝送線路３４に集光する。
【００３０】
図４では、前記界面に入射したレーザー光１１は、第１の形態の図２のように屈折するのではなく、全反射する。これは、第１の領域３５の第２の領域３６に対する相対屈折率が小さいことにより、界面における入射角が小さくても全反射が生じるためである。たとえば、スネルの法則より、第１の領域３５の第２の領域３６に対する相対屈折率が０．５の場合、界面における入射角が３０°以上であれば、レーザー光１１は全反射する。
【００３１】
また、第４の形態は、第３の形態と同じく、光波が、誘電体基板の両主面のうち超伝導伝送線路の形成されている面と同じ側の面側より入射し、誘電体基板内の屈折率の異なる２つ以上の領域の界面にて反射し、超伝導伝送線路に集光することを特徴とする。第４の形態の説明図を図５に示す。
【００３２】
図５は図４と同様に、屈折率の異なる第１の領域４５、第２の領域４６が形成された誘電体基板１２を含む高周波部品の断面図である。誘電体基板１２に対する、レーザー光１１、超伝導伝送線路３４および超伝導グランドプレーン３３の位置関係は図４と同じである。また、屈折率の異なる領域間の界面にて全反射を生じ、超伝導伝送線路に集光するという原理も同じである。図４と異なるのは、第１の領域４５および第２の領域４６の形状および屈折率の関係である。
【００３３】
第２の領域４６は凹レンズ状に形成され、誘電体基板１２の両主面のうち超伝導伝送線路３４の形成されている面と反対側の面にて接面をもつ。さらに誘電体基板内に、超伝導伝送線路３４と対向するように、レンズ状の曲面すなわち第１の領域４５との界面をもつ。同時に、誘電体基板１２内の第２の領域４６を除く全領域が第１の領域４５となる。このとき、第１の領域４５のうち、前記曲面と誘電体基板１２の表面で囲まれた部分の領域が、凸レンズの形状をとる。
【００３４】
そして、第１の領域４５の屈折率は、第２の領域と比較して大きく設定されている。第１の領域４５のうち凸レンズの形状をとる領域に入射したレーザー光１１は、第１の領域４５と第２の領域４６間のレンズ状の界面にて、図４と同様に全反射し、超伝導伝送線路３４に集光する。すなわち、第1の領域４５と第２の領域４６間のレンズ状の界面は、図４における第1の領域３５と第２の領域３６間の界面と同様の役割をなす。
【００３５】
以上、屈折率の異なる２つ以上の領域およびその界面が誘電体基板内に形成される場合の、主な４つの実施の形態について説明した。
【００３６】
なお、屈折率の異なる領域間の界面は必ずしも誘電体基板内に形成されていなくともよく、誘電体基板と大気の界面であってもよい。このときの説明図を図６に示す。誘電体基板１２の両主面のうち、超伝導伝送線路１４の形成される面と反対側の主面のレーザー光１１が入射する部分の面が曲面となっており、この曲面にてレーザー光１１が屈折し、超伝導伝送線路１４に集光する。
【００３７】
次に、本発明の高周波部品の製造方法について説明する。
【００３８】
本発明の高周波部品を構成する誘電体基板は透光性を有する必要がある。この透光性を有する誘電体基板の材質としては、たとえば、透光性セラミックス、ガラスおよびプラスチック等が挙げられる。また、２種以上の材質を接合したものであっても構わない。以下、誘電体基板の材質が透光性セラミックスであり、かつ、前記誘電体基板内に屈折率の異なる２つの領域が形成されている場合を例として説明する。
【００３９】
誘電体基板が透光性セラミックスである場合、誘電体基板内の２つの屈折率の異なる領域における屈折率の差は、例えば、セラミックスの組成変性により形成される。例を挙げて説明すると、図２における屈折率の異なる第１の領域１５の組成がＢａ（Ｓｎ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3であるとき、第２の領域１６が、上述の組成にＴｉを付加した、Ｂａ（Ｔｉ，Ｓｎ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3である場合である。このとき、第２の領域１６の屈折率は、Ｔｉ付加の組成変性により、第１の領域１５の屈折率より大きくなる。
【００４０】
この組成変性の例では異元素の付加を示したが、異元素による置換および構成元素の減少等でも構わない。また、構成元素数に変化がなくても、それぞれの組成比が変化した場合、屈折率が変化する場合がある。たとえば、図５における第１の領域４５の組成がＢａ（Ｓｎ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3であるとき、Ｓｎの構成比が増加するように組成変性して第２の領域４６を形成した場合、第２の領域４６の屈折率は第１の領域４５より低下する。
【００４１】
また、誘電体基板内の２つ以上の屈折率の異なる領域をセラミックスの組成変性により形成する方法としては、セラミックスを共焼結して一体化する方法等が挙げられる。この一例を図２を用いて説明する。
【００４２】
屈折率の異なる第１の領域１５を形成するため、Ｂａ（Ｓｎ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3系透光性セラミックスの原料粉末からなる多数のグリーンシートを用意し、そのうち一部のグリーンシートにＴｉを含むペーストを略円形に塗布する。これらのグリーンシートを積み重ねて圧着し、焼成すると、Ｔｉが主としてグリーンシートの厚み方向に拡散、固溶し、Ｂａ（Ｔｉ，Ｓｎ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3の組成をもつ第２の領域１６が形成される。同時にＴｉ成分の固溶しない領域が第１の領域１５となる。このとき、ペーストを塗布するシートの枚数、塗布したペーストの径およびそれぞれのシートを重ねる順序は、所望の第２の領域１６の形状になるよう、適宜調整すればよい。
【００４３】
ここではＴｉを含むペーストをグリーンシート上に塗布する方法を示したが、もちろんこの方法に限られるものではない。他の例としては、予め屈折率の異なる２種類以上の組成からなるグリーンシートをそれぞれ用意し、それぞれ所望の形状になるようカットした後同一平面上に組合わせ、重ね、圧着し、焼成する方法がある。
【００４４】
上述のように、共焼結による組成変性の例を示したが、共焼結以外の方法では、例えば、Ｂａ（Ｓｎ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3系透光性セラミックスの焼結体の表面にＴｉを含むペーストを塗布し、加熱により前記Ｔｉ成分を拡散させる方法がある。図２を例に説明すると、Ｔｉ成分が拡散、固溶した部分が第２の領域１６となり、Ｔｉ成分の寄与しない領域が第１の領域１５となる。
【００４５】
以上のように構成された本発明の高周波部品は、変調の効率および安定性に優れ、遅延線、位相シフタ、または減衰器として好適である。
【実施例１】
【００４６】
本発明の実施の第１の形態、すなわち図２に示される高周波部品の実施例を以下に示す。
【００４７】
誘電体基板の原料として、Ｂａ（Ｓｎ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3系セラミックスの原料粉末を用意した。前記原料に有機バインダー、水、添加剤を加え、ドクターブレード法により厚み２０μｍのグリーンシートを作製し、矩形状にカットした。この矩形状のグリーンシートを１２０枚用意し、そのうちの３０枚のグリーンシート上に、スクリーン印刷により円形で厚み２μｍのＴｉＯ2膜を形成した。これらのＴｉＯ2膜の直径は、最大径を３．０ｍｍ、最小径を０．１ｍｍとして、径の大きい順に積み重ねたときに図２に示される曲面すなわち第1の領域１５と第２の領域１６の界面が形成されるよう変化させた。これらのグリーンシートをＴｉＯ2膜の直径が徐々に小さくなるように上から積層させ、その下に残りの９０枚のグリーンシートを積層させた。これらを圧着し、１６００℃、１２時間、酸素濃度９５％において焼成した。このとき、スクリーン印刷により塗布されたＴｉＯ2成分がＢａ（Ｓｎ，Ｚｒ，Ｍｇ，Ｔａ）Ｏ3系セラミックス内に拡散、固溶し、第２の領域１６が形成された。同時に、ＴｉＯ2成分の寄与しない領域が第1の領域１５となった。以上により、誘電体基板１２が作製された。
【００４８】
次に、誘電体基板１２の表面に、ＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δ系超伝導伝送線路１４およびＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7-δ系超伝導グランドプレーン１３を、図２に示す位置関係になるよう、レーザーアブレーション法による成膜とフォトリソグラフィーとウェットエッチングによるパターニングにより形成した。超伝導グランドプレーン１３、超伝導伝送線路１４とも膜厚は２００ｎｍであり、超伝導伝送線路１４の幅は１５０μｍ、長さは１０ｍｍとした。
【００４９】
また、この誘電体基板１２の両主面のうち、レーザー光１１が入射する側の主面、すなわち超伝導伝送線路１４の形成された面と反対側の主面に、ＭｇＯを７８ｎｍの厚みでスパッタ成膜し、反射防止膜１７を形成した。この反射防止膜１７は、レーザー光が誘電体基板１２に入射する際に、誘電体基板１２と大気との界面における反射率が３％程度に抑えられるものである。
【００５０】
上記高周波部品に対しＮｄ：ＹＡＧレーザー光源１０を配置し、絶対温度２５Ｋに冷却した。ここでレーザー光１１の波長５３２ｎｍ、出力は１５Ｗ、スポットの直径は１．０ｍｍであった。
【００５１】
超伝導伝送線路に１０ＧＨｚの高周波信号を伝搬させ、レーザー光１１を誘電体基板１２の第２の領域１６に向けて照射し、超伝導伝送線路１４に集光させた。このときの高周波信号の位相速度とレーザー光照射時間の関係を図７に示す。レーザー光１１を６４ｐｓ照射することで、位相速度が４．２×１０6ｍ／ｓ低下した。
【００５２】
また、レーザー光１１の照射前後の伝搬時間の差をレーザー光照射時間に対してプロットした図が図８である。これにより、レーザー光１１を６４ｐｓ照射することで伝搬時間を０．８ｐｓ遅らせることできた。
【００５３】
また、超伝導伝送線路を伝搬したのちの高周波信号の位相シフト量について、レーザー光１１の照射前後のシフト量変化を照射時間に対してプロットした図を図９に示す。これにより、６４ｐｓのレーザー照射後は位相シフト量が０．０１６π変化した。
【００５４】
さらに高周波信号の減衰量をレーザー光１１の照射時間に対してプロットした図を図１０に示す。レーザー光１１の照射前の減衰量は０．７ｄＢ／ｍであったが、６４ｐｓ照射後は減衰量が１９０００ｄＢ／ｍとなった。
【００５５】
このレーザー光１１のスポットの中心を、高周波信号伝搬方向の垂直方向すなわち図２の右の方向にずらした。このときのスポットの中心位置と、レーザー光１１を６４ｐｓ照射したのちの伝搬時間変化、位相シフト量変化および減衰量を表１に示した。スポットの中心位置は超伝導伝送線路１４の中心線上にあるとき、すなわち第２の領域１６の中心点上にあるときを０とする。表１より、第２の領域１６内にスポットが完全に入っている場合、すなわちスポット中心位置が１．０ｍｍ以下では伝搬時間変化、位相シフト変化および減衰量は一定であった。
【００５６】
【表１】
2005311092.tif 000003
【００５７】
比較例として、屈折率の異なる領域間の界面が誘電体基板１２の内部に存在しない場合、すなわちＴｉＯ2ペーストを用いなかった場合の結果を表２に示す。また、この場合の高周波部品の断面図を図１１に示す。この場合、伝搬時間変化、位相シフト量変化および減衰量の値が小さい上に、スポット位置がずれるとともにこれらの値は減少した。０．５ｍｍずれるとこれらの値が０となり、高周波部品の機能を果たさなくなった。
【００５８】
【表２】
2005311092.tif 000004
【００５９】
比較例では第１の形態の高周波部品と同じ大きさの変調を得ようとする場合、レーザー光１１の出力を７８Ｗに増加させる必要がある。このレーザー光１１を６４ｐｓ照射し、１００ｐｓ後に再び照射するサイクルを続けた場合、超伝導線路の温度が徐々に上昇し、５分後には０．５Ｋの温度上昇が見られた。その結果、最終サイクルにおける６４ｐｓ照射後の伝搬時間変化、位相シフト量変化および減衰量が変動した。この結果を表３に示す。一方、実施例１の高周波部品では５分後の温度上昇は０．１Ｋ以下であり、最終サイクルにおいても伝搬時間変化、位相シフト量変化および減衰量に変動はなかった。
【００６０】
【表３】
2005311092.tif 000005
【実施例２】
【００６１】
本発明の実施の第２の形態、すなわち図３に示される高周波部品の実施例を以下に示す。
【００６２】
図３に示される高周波部品を実施例１とほぼ同様の製造方法にて作製した。
【００６３】
実施例１と同様にＮｄ：ＹＡＧレーザーを配置し、絶対温度２５Ｋに冷却した。レーザー光１１の波長は５３２ｎｍ、出力は１５Ｗ、スポットの直径は３．０ｍｍである。超伝導伝送線路１４に１０ＧＨｚの高周波信号を伝搬させ、レーザー光１１を６４ｐｓ照射させたところ、伝搬時間を０．９ｐｓ遅らせることができた。一方、図１１の比較例、つまり屈折率の異なる領域間の界面が誘電体基板１２内に存在しない場合の伝搬時間の遅れは０．１１ｐｓにとどまった。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】高周波部品の斜視図である。
【図２】高周波部品の実施の第1の形態を表す説明図（断面図）である。
【図３】高周波部品の実施の第２の形態を表す説明図（断面図）である。
【図４】高周波部品の実施の第３の形態を表す説明図（断面図）である。
【図５】高周波部品の実施の第４の形態を表す説明図（断面図）である。
【図６】高周波部品の、誘電体基板と大気の界面を利用した例の説明図（断面図）である。
【図７】実施例１の、位相速度とレーザー光照射時間の関係を表す図である。
【図８】実施例１の、レーザー光照射前後の伝搬時間の差とレーザー光照射時間の関係を表す図である。
【図９】実施例１の、レーザー光照射前後の位相シフト量変化とレーザー光照射時間の関係を表す図である。
【図１０】実施例１の、減衰量とレーザー光照射時間の関係を表す図である。
【図１１】高周波部品の比較例を表す説明図（断面図）である。
【符号の説明】
【００６５】
１０                      レーザー光源
１１                      レーザー光
１２                      誘電体基板
１３、３３                超伝導グランドプレーン
１４、３４                超伝導伝送線路
１５、２５、３５、４５    屈折率の異なる第1の領域
１６、２６、３６、４６    屈折率の異なる第２の領域
１７                      反射防止膜
【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１０】
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【図１１】
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