まえがき新規光源の研究開発は基礎科学から情報通信や医療などの産業応用まで幅広い分野へ大きな波及効果がある。そのような新規光源の中でも、深紫外（deep ultra-violet: DUV）光は情報通信から医療分野まで幅広い応用を持ち、昨今大きな注目を集めている光源である。紫外線は、その波長によってUV-A（400–315 nm）, -B（315–280 nm）, -C（280–100 nm）の3領域に細かく分類することができるが、深紫外光と呼ばれる波長帯域はおおむね波長が200～300 nm程度の波長帯域を指す（文献や研究者・技術者により若干異なる）。この中でも特にUV-Cとして知られる波長280 nm以下の光は、オゾン層と大気中の酸素で完全に吸収されるために地表での太陽光には含まれない。このため、UV-Cはソーラーブライン（solar blind）領域と呼ばれる。地表の太陽光に含まれないことから、太陽光による背景光ノイズがない通信への応用が期待されている。さらに、深紫外光は可視域に比べて波長が短いために、大気中のエアロゾルなどの微粒子により強く散乱される性質を持つ。この性質を応用し、深紫外光を使った見通し外（Non-Line-Of-Sight: NLOS）通信の提案も行われ、原理的な実証も行われている[1][2]。情報通信以外の応用としては医療応用が挙られる。UV-Cは生体に対して極めて有害であるが、この性質を用いて滅菌やウイルスの不活化に応用することができ、医療などへの応用が期待されている。特に、昨今世界的脅威となっている新型コロナウイルス感染症（COVID-19）のパンデミックに伴いアルコールなどの薬剤不足が懸念されているが、薬剤フリーなウイルスの不活化が可1深紫外光は紫外線の中でも波長が短い波長帯の光であり、核酸の光吸収帯と重なっている。このため、深紫外光によりDNAは損傷し、薬剤フリーな殺菌及びウイルスの不活化が可能となることから注目を集めている。我々は、社会の安心・安全を守る光源としての応用に加え、大気中における深紫外光の強い散乱特性を見通し外ソーラーブラインド通信へ応用する研究も進めている。光通信においては強度変調とともに偏光自由度の活用も重要である。本稿では、深紫外偏光制御デバイスとしてメタ表面偏光子を紹介する。偏光子として透過型と反射型を議論するが、ある偏光に対してのみ2つの異なる種類の表面プラズモン共鳴間のFano干渉によって極めて小さな透過率（または反射率）が発現することで超高性能が実現可能となることを示す。このような原理に基づくメタ表面偏光子の実現可能性を光損失の低い通信波長帯でまず議論し、その知見に基づいて深紫外光領域に展開する。Deep ultraviolet (DUV) light is an attractive light source which has many potential applications such as inactivation of virus without drugs. In addition to the application to safety, the DUV light can be utilized for non-line-of-sight solar blind communications due to the strong light scattering nature in the atmosphere. In optical communications, it is very important to utilize polarization state as well as the intensity modulations. In this paper, we show that high-performance metasurface polarizers are possible in the DUV region. Our metasurface polarizer has an extremely low transmittance or reflectance by Fano interference between two different types of surface plasmon polaritons. We show that this interference is a key in the numerous enhancements of the extinction ratios charac-terizing the performance of the polarizers. We first study the polarizer in the telecommunication wavelengths. Based on the study in the telecommunication wavelengths, we expand the study in the DUV region.4-2-2 深紫外偏光制御デバイスの研究開発4-2-2Polarization Control Device of Deep Ultraviolet Light黒澤裕之 井上振一郎KUROSAWA Hiroyuki and INOUE Shin-ichiro834 環境制御ICT基盤技術 —基盤から社会展開まで—
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