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乱され、結果として消光比の性能低下につながる。数値計算で示されたような超高消光比を実現するためには、レーザー光源を使った測定系の構築が必要となる。この点は今後の課題である。まとめと今後の展望通信波長帯及び深紫外領域におけるメタ表面偏光子について紹介した。通信波長帯におけるメタ表面偏光子は、積層した相補的構造からなり、 偏光に対してはバビネの原理から高い透過率を示し、 偏光に対しては局在型と伝搬型SPPs間のFano共鳴によって極めて小さな透過率が実現する。その結果、Oバン及びCバンではそれぞれ3×109及び200×109を超える超高消光比が実現できる。しかし、金属損失が大きくなるとこのような高い性能が大きく劣化してしまい、この偏光子を極微細化して可視光や深紫外光領域などの光学領域で展開することは難しい。そこでメタ表面の種類を透過型から反射型へ変更し、金属損失を抑制することを試みた。反射型へと変更するにあたり、光を反射させることは容易であるためバビネの原理を用いる必要が無くなり、Fano干渉による破壊的干渉だけが 偏光で生じるように設計することにした。我々が提案するメタ表面DUV偏光子は石英基板上のAlグレーティング／Al2O3薄膜／Al金属膜の3層膜から成る。消光比の計算値は垂直入射においては6.2×106を超える。メタ表面は 偏光に対しては高反射ミラーとして振る舞い、 偏光に対しては局在型と伝搬型SPPs間の干渉によって極めて小さな反射を示すことで高性能偏光子として動作する。垂直入射用のメタ表面偏光子のバン帯域は狭いが、入射角を45°で周期やAl2O3薄膜などの構造パラメータの最適化を行うことで改善できることが数値計算で確認できた。消光比100以上を持つバン帯域は31 nm程度である。数値計算を基に、実際にメタ表面DUV偏光子を作製し、Fano共鳴によって消光比が増大することを確かめた。本稿では、局在型と伝搬型SPPs間のFano共鳴によって消光比が増大可能であることを数値的及び実験的に報告した。このようなナノ構造及び金属物性に起因する共鳴構造を精密に制御することで、深紫外光領域における高性能メタ光学素子が実現していくものと期待される。本稿では、通信波長帯及び深紫外光学素子としてメタ表面による偏光子を取り上た[51][52]。具体的な事例を通じて、これまでマイクロ波から可視光領域で実現されてきた高光機能メタ表面の考え方を指針として深紫外光領域における新しい光学素子の開発に有益となることを紹介した。この考え方を発展させ、赤外や可視光領域で研究されている、メタ表面の光固有状態とLEDの量子井戸などの電子状態を緻密に結合させた系を深紫外光領域へ展開していくことも有益であろう。今後、メタ表面光学を使うことで更なる高光機能が深紫外光領域でも展開されることが期待される。このような緻密なナノ光制御技術により高出力DUV-LEDや高度に光制御された深紫外光ICTデバイスの研究・開発を進めていく予定である。謝辞メタ表面の深紫外分光測定を行うにあたり、地方独立行政法人大阪産業技術研究所（ORIST）の測定装置をお借りした。また、ORISTでの測定結果と、宮城県産業技術総合センターの伊藤桂介博士による独立した測定結果との比較・検討を行い、測定結果の妥当性を確かめた。原子堆積層（ALD）プロセスは先端ICTデバイスラボ 神戸の施設で行った。研究にご協力いただいた方々に深く感謝いたします。【参考文献【1G. Chen, F. Abou-Galala, Z. Xu, and Brian M. Sadler, “Experimental evaluation of LED-based solar blind NLOS communication links,” Opt. Express, vol.16, no.19, pp.15059–15068, 2008.2G. Chen, F. Abou-Galala, Z. Xu, and Brian M. Sadler, “Experimental demonstration of ultraviolet pulse broadening in short-range non-line-of-sight communication channels,” Opt. Express, vol.18, no.10, pp.10500–10509, 2010.3S. Inoue, N. Tamari, T. Kinoshita, T. Obata, and H. Yanagi, “Light extrac-tion enhancement of 265 nm deep-ultraviolet light-emitting diodes with over 90 mW output power via an AlN hybrid nanostructure,” Appl. Phys. Lett., vol.106, 131104, 2015.4S. Inoue, N. Tamari, and M. Taniguchi, “150 mW deep ultraviolet light-emitting diodes with large-area AlN nanophotonic light extraction struc-ture emitting at 265 nm,” Appl. Phys. Lett., vol.110, 141106, 2017.5井上 振一郎　“ナノ光構造技術を用いた高出力深紫外LED” 応用物理, vol.88, pp.663–667, 2019.6S. A. Ramakrishna, “Physics of negative refractive index materials,” Rep. Prog. Phys. vol.68, no.2, pp.449–521, 2005.7S. Zhang, W. Fan, N. C. Panoiu, K. J. Malloy, R. M. Osgood, and R. J. Brueck, “Experimental Demonstration of Near-Infrared Negative-Index Metamaterials,” Phys. Rev. Lett. vol.95, 137404, 2005.8J. B. Pendry, D. Schurig, and D. R. Smith, “Controlling electromag-netic fields,” Science, vol.312, no.5781, pp1780–1782, 2006. 9D. R. Smith, J. B. Pendry, and M. C. K. Wiltshire, “Metamaterials and negative refractive index,” Science, vol.305, pp.788–792, 2004.10X. Wei, H. Shi, X. Dong, Y. Lu, and C. Du, “A high refractive index metamaterial at visible frequencies formed by stacked cut-wire plas-monic structures,” Appl. Phys. Lett., vol.97, 011904, 2010.11M. Choi, S. H. Lee, Y. Kim, S. B. Kang, J. Shin, M. H. Kwak, K.-Y. Kang, Y.-H. Lee, N. Park, and B. Min, “A terahertz metamaterial with unnatu-rally high refractive index,” Nature, vol.470, pp.369–373, 2011.12X. Huang, Y. Lai, Z. H. Hang, H. Zheng, and C. T. Chan, “Dirac cones induced by accidental degeneracy in photonic crystals and zero-re-fractive-index materials,” Nat. Mater., vol.10, pp.582–586, 2011.13P. Moitra, Y. Yang, Z. Anderson, I. I. Kravchenko, D. P. Briggs, and J. Valentine, “Realization of an all-dielectric zero-index optical metamate-rial,” Nat. Photonics, vol.7, pp.791–795, 2013.14J. B. Pendry, “Negative refraction makes a perfect lens,” Phys. Rev. Lett., vol.85, no.18, pp.3966–3969, 2000.15S. Xiao, V. P. Drachev, A. V. Kildishev, X. Ni, U. K. Chettiar, H.-K. Yuan, and V. M. Shalaev, “Loss-free and active optical negative-index meta-31014-2-2　深紫外偏光制御デバイスの研究開発