0 0.5 1
Fig. 3-9 Calculation result of the electric field distribution for the two kinds of MMDs.
３－３－３． 共振電磁界の詳細な解析結果
前節までの結果から、ディップ点で TE11-like mode 共振、通過帯ピーク点で TE10 like mode 共振が生じていることが明らかになった。 本節では、両共振モードについて、共振電 磁界の詳細な計算を行った152。
Fig.3-3 の計算モデルを用い、凹形孔 MMD と従来の正方形孔MMD について、Y 方向
の直線偏波 Ey を +Z 軸方向に垂直入射した時の電磁波透過特性を計算した。（凹形孔 MMDはFig. 3-7 の向きとした。） Fig. 3-10 に結果を示す。 横軸は周波数[THz]、縦軸は 透過率[%]とした。 赤線で凹形孔MMDを、黒線で正方形孔MMDの結果を示した。 この
- 60 -
Fig.3-10 Calculation result of transmission spectra of square hole MMD and concave hole MMD.
結果から、凹形孔 MMD ではディップ波形が生じ、正方形孔 MMD ではディップ波形が生じ ないことがわかった。 また、凹形孔MMDのディップ点は0.923 [THz]、正方形孔MMDの 通過帯ピーク点は1.052 [THz]になることがわかった。
次に、Fig. 3-10のディップ点における詳細な電磁界解析を行った。 Fig. 3-11(a) に電界、
(b) に磁界、(c) に表面電流の計算結果を示す。（通過帯ピーク点も同様の計算を行ったが、
結果が長くなるため省略した。） (a) と (b) は、図示した直交する3つの面について強度分 布を示した。（金属部分は黒、乃至、白で表示した。） (c) はMMD斜方図に対し強度とベク トルを示した。（周期境界面は非表示とした。） 各図の強度分布は、図中のカラースケール により、各図の最大値を基準にしてデシベル[dB]単位で表示した。 これら電界と磁界の結 果から、ディップ点におけるTE11 like mode共振では、貫通孔部のX方向とY方向は、λ/2
- 61 - Z
X Y
(c) Surface current X
Y Z Y
X Z
(Z=0)
(Y=0)
(X=0)
(a) Electric field
X
Y Z Y
X Z
(Z=0)
(Y=85)
(X=83.5)
(b) Magnetic field
-20 -10 0
[dB]
Fig. 3-11 Calculation results of electric field, magnetic field and current at dip point frequency.
共振に相当する共振が生じていること、貫通穴部の Z 方向は共振が生じていない（概ね一 様な電磁界分布になっている）ことがわかった。 電流の結果から、電流は主に貫通穴の側 壁を流れ、特に、貫通穴のコーナー付近の主面近傍で大きくなっていることがわかった。
Fig. 3-12に、ディップ点と通過帯ピーク点の電界、磁界、電流のベクトル解析結果を示す。
Z = 0 [μm]のXY面の電磁界分布図に重ねて向きを記入した。 図中、白矢印で電界、白色
- 62 - Magnetic field Surface current Electric field
Dip point
Passband peak point
Fig. 3-12 The direction of the electric field, the magnetic field, and the current at the frequency of the dip point.
の円形マーク（Z方向の矢印記号）で磁界、紫矢印で電流の向きをあらわした。 この結果か ら、ディップ点の電界は、正方形孔の4つの辺の中心部付近が電圧の最大・最小点となり（4 つのコーナー付近が電圧0の点となり）、対向する2辺が電圧最大点、乃至、電圧最小点の ペアを形成し、電圧最大点から隣接する 2 辺の電圧最小点に向けて電界が生じていること がわかった。 ディップ点の電流は、電圧最大点から隣接する 2 辺の電圧最小点に向けて、
主に孔の側壁（特に主面近傍）を電圧最大・最小点付近で 0、電圧が 0 となる付近で最大に なるように流れていることがわかった。 ディップ点の磁界は、右ネジの法則で求められる向 き（Z 方向）で生じ、電流最大点付近で磁界も最大になることがわかった。 また、通過帯ピ ーク点の電界、磁界、電流は、偏波方向（y方向）の対向する2辺の中心部付近が電圧の最 大・最小点となり（偏波方向と直交するX方向の対向する2辺の中心部付近が電圧0の点 となり）、ディップ点と同様の様式で生じていることがわかった。
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