技術コラム
テラヘルツ波とは何か？
テラヘルツ波とは何か？を説明する前に、電磁波とは何かについて説明します。電磁波は大気中を伝搬する波の性質をもっています。波を特長づける量としては振幅、位相、周波数(波長)などがあります。ここでは波の種類を周波数ごとに分けて説明します。
電磁波は我々の生活の中でも多く利用されており、電波、赤外線、光、紫外線、X線などはその呼び方が違うだけで、実は全て電磁波の一種です。１秒間に振動する回数を周波数といいヘルツ(Hz)で表されます。同じ電磁波でもその周波数によりその性質や用途が変わります。
図1が電磁波の名称と周波数の関係図です。電波はメガヘルツ(MHz)やギガヘルツ(GHz)で区分されることが多く、光は波長(周波数の逆数に比例)で区分されることも多いため、波長と周波数を併記します。
我々の目が感じることが出来る光は可視光線と呼ばれ、波長で言うと380(紫)～680(赤)nmに位置し、電磁波の中でも限られた領域であることが分かります。波長が長くなると赤外線、ミリ波、電波と名称が変わります。また波長に応じて用途も変わります。
例として赤外線はテレビリモコンや暗視カメラ、ミリ波はWi-Fi、電波はテレビ・ラジオなどに利用されています。このように同じ電磁波でも周波数や波長が変わると、生活の中での用途も変わってきます。
テラへルツ波も電磁波の一種です。１秒間に10の12乗(1T:1テラ)回振動する電磁波であることから、テラヘルツ波として区分されるようになりました。明確な区分はないのですが、およそ0.1～10THzの周波数帯域に位置する電磁波を総称してテラヘルツ波と呼びます。
テラヘルツ波がどの帯域にあるのかといいますと、遠赤外とミリ波の中間に位置しています。光と電波それぞれの末端に位置することから、双方どちらの技術を使用しても取り扱いが難しい領域に位置しています。そのため未開拓の電磁波領域と呼ばれていました。
図１：電磁波の名称と周波数の対応.