JP2006317239A

JP2006317239A - 広帯域導波路型光電界センサの特性を向上させるための方法

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Publication number: JP2006317239A
Application number: JP2005139158A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Sugama; 秀晃菅間; Naomi Hidaka; 直美日高; Akira Usui; 亮臼井; Yoshihiro Tanabe; 義博田邊; Masaru Kobayashi; 賢小林; Yoshio Yagi; 芳雄八木; Takeshi Ishida; 武志石田; Takashi Nakamura; 孝中村
Original assignee: NOISE LAB CO Ltd; NOISE LABORATORY CO Ltd; Kanagawa Prefecture
Current assignee: NOISE LAB CO Ltd; NOISE LABORATORY CO Ltd; Kanagawa Prefecture
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2006-11-24
Anticipated expiration: 2025-05-11
Also published as: JP5103579B2

Abstract

【課題】従来の光電界センサに対して、感度の向上を図るとともに、広い周波数領域で均一な感度を得ることを目的とする。
【解決手段】光電界センサを高感度・広帯域とするために、アンテナアレイを形成している基板をカットし、アンテナアレイの形状を工夫する（先端の角度を９０°以下にする。）。位相整合を図りながら反射型とする。更に、アンテナアレイを形成する部分と導波路を形成する部分に異なる誘電率の材料を用い、両者を貼り合わせる。光電界センサの指向性を双方向性又は無指向性とするために、アンテナアレイ全体の構造を菱形とする。
【選択図】図９

Description

本発明は、電磁波障害対策（ＥＭＣ対策）のための電磁界測定や、情報通信産業における光変調器等として使用するのに好適な広帯域導波路型光電界センサに関する。

この種の光電界センサとして、本発明者は、先に特許文献１において広帯域導波路型光電界センサを提案している。この光電界センサは、２〜６ＧＨｚにおいて比較的平坦な感度を有し、２ＧＨｚにおいて最小受信電界強度は約３ｍＶ／ｍであった。
しかしながら、前記光電界センサは、６ＧＨｚを超える周波数から感度の低下が始まり、特に、７．３ＧＨｚでの感度の低下が著しかった。また、感度の高い方向が一方向に限られていた。

特許第３４６２７６９号公報

そこで、本発明は、従来の光電界センサに対して、感度の向上を図るとともに、広い周波数領域で均一な感度を得ることを目的とする。また、指向性をなくし、或いは、双方向の感度を有するようにして、定在波の測定感度の向上を図ることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明者等は下記の通り、解決手段を見出した。
即ち、本発明の光電界センサは、請求項１に記載の通り、基板に設けられた導波路と交叉するようにして、複数のアンテナエレメントを所定の間隔で隣接して設けた光電界センサであって、前記基板形状を、前記アンテナエレメントの両端から外側を切り落とした形状としたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の光電界センサにおいて、隣接する前記アンテナエレメントの長さ及び／又は間隔は、対数周期の関係にあることを特徴とする。
また、請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の光電界センサにおいて、前記アンテナエレメントを含み、前記導波路と垂直な基板断面の幅及び／又は厚さは、隣接する前記アンテナエレメント間において対数周期の関係にあることを特徴とする。
また、請求項４に記載の本発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の光電界センサにおいて、前記導波路の短いアンテナエレメント側を反射端とし、他端側を入出力端としたことを特徴とする。
また、請求項５に記載の本発明は、請求項１乃至３に記載の光電界センサにおいて、前記アンテナエレメント長さ及び／又は間隔を、前記導波路の入力端又は出力端から他端側に向かって暫時増加してから暫時減少するように形成し、前記基板を、菱形状に形成したことを特徴とする。
また、請求項６に記載の本発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の光電界センサにおいて、前記各アンテナエレメントが形成された基板と前記導波路が形成された基板とを、別体として形成し、前記導波路が形成された基板には、前記各アンテナエレメントに対応する位置に、電気的に絶縁した電極を設けるとともに、前記導波路が形成された基板に貼着したことを特徴とする。
また、請求項７に記載の本発明は、請求項６に記載の光電界センサにおいて、前記各アンテナエレメントと、前記各電極とは、バンプを介して貼着され、隣接する前記各バンプの面積は、対数周期の関係にあることを特徴とする。

本発明によれば、光電界センサ全体の周波数において感度の向上を図ることができるため、広帯域に使用することができる対数周期ダイポールアンテナアレイ（log-periodic dipole antenna array）構造を有する光電界センサとすることができる。また、変調波の影響を受けることにより、位相不整合が生じやすい反射型の光電界センサであっても感度の低下を生じることがない。
更に、本発明によれば、光電界センサの基板形状を菱形状とすることにより、指向性を双方向にすることができる。また、一部の周波数を除き無指向性のアンテナとして作動させることができる。
また、本発明によれば、基板の厚みが高い周波数で動作する短いアンテナエレメントに与える影響を抑えることにより、特に高周波における感度の向上を図ることができる。
また、本発明によれば、光電界センサを設計するための自由度を増やすことができる。

上記した本発明の光電界センサの基板を構成する材料は、ニオブ酸リチウム（以下、ＬＮとする。）やシリカガラスを使用することができる。
前記基板上には、複数のダイポール型のアンテナエレメントを、導波路に交叉するようにして所定の間隔で隣接して設ける。前記アンテナエレメントは、電磁界の変動を測定できるように金属製材料により構成され、前記アンテナエレメントは、公知（例えば、蒸着等）の方法により形成される。尚、前記アンテナエレメントの長さは、適宜設定することができるが、通常は、受信しようとする波長の半分程度としている。
前記アンテナエレメントの中央部には、対向して電極が設けられる。この電極も前記アンテナエレメントと同様にして形成することができる。
上記のようにして構成された光電界センサは、アンテナエレメントにより受信された電界の変動を電極を介して、電極間に形成された導波路間を通過する光に変調を加え、前記光の波形等の変化に基づいて、電磁界の変動を測定することができるものである。

本発明では、基板形状を、アンテナエレメントの両端から外側を切り落とした形状とするものである。
基板に用いる材料の誘電率は、１よりも十分に大きく、一般的に誘電率の大きい材料に金属製のアンテナエレメントを設けると波長短縮効果が現れ、自由空間中のアンテナエレメントよりも短い長さで半波長共振する。従って、本発明によれば、アンテナエレメントの近傍において誘電率の大きい材料が占める割合を最小限とすることができ、波長短縮効果を抑えて感度の向上を図ることができる。

例えば、光電界センサの導波路に対して垂直に交叉するように複数のアンテナエレメントを隣接して設ける場合には、基板において、各アンテナエレメントの両端から外側の部分を切り落とすことにより、本発明の光電界センサの基板を得ることができる。尚、本明細書において、切り落とすとは、最終形状を特定するために使用するものであり、当然に予め切り落とした形状として基板を形成したものまで含むものとする。
尚、隣接する複数のアンテナエレメントの長さ及び／又は間隔（尚、間隔と、アンテナエレメントの幅は、略同一となる。）について特に制限するものではないが、導波路の入力端又は出力端から他端側に向かって、アンテナエレメントの長さ及び／又は間隔を漸次増加するように形成した場合には、基板形状は、入力端又は出力端から他端側に向かって開拡する部分（広がるように形成された部分）を有する形状となる。

また、本発明において、隣接する前記アンテナエレメントの長さ及び／又は間隔は、対数周期の関係にあることが好ましい。アンテナエレメントの長さが対数周期の関係にあるとは、隣接するアンテナエレメントの長さを、導波路の入力端又は出力端から他端側に向かって、Ｐ₁，Ｐ₂，・・・，Ｐ_n-1，Ｐ_nとすると、
Ｐ_n＝ａ×Ｐ_n-1 ａは０以上の定数、ｎはアンテナエレメントの本数・・・（式１）
の関係にあることをいい、また、アンテナエレメントの間隔が対数周期の関係にあるとは、隣接するアンテナエレメントの間隔を、導波路の入力端又は出力端から他端側に向かって、Ｄ₂，Ｄ₃，・・・，Ｄ_n-1，Ｄ_nとすると、
Ｄ_n＝ｂ×Ｄ_n-1 ｂは、０以上の定数、ｎはアンテナエレメントの本数（ただし、２以上）・・・（式２）
の関係にあることをいう。アンテナエレメントの長さ又はアンテナエレメントの間隔が前記のような関係にあるとき、それらの対数をとると、それぞれの差が一定となる。つまり、
ｌｏｇ（Ｐ_n）−ｌｏｇ（Ｐ_n-1）＝ｌｏｇ（ａ）・・・（式３）
ｌｏｇ（Ｄ_n）−ｌｏｇ（Ｄ_n-1）＝ｌｏｇ（ｂ）・・・（式４）
となる。尚、本発明において、前記アンテナエレメントの長さ及び／又は間隔の全てが対数周期となることに限定するものではなく、少なくとも、部分的に隣接するアンテナエレメント間で、対数周期であればよい。
上記定数のａとｂは、一致していても、相違していても良いが、ａとｂが一致する場合には、アンテナエレメントの両端から外側を切り落とした形状が直線（各々のアンテナエレメントの先端を結ぶ線が直線）となるため、加工の便宜上好ましい。
尚、上記基板形状は、導波路の一端側から他端側に開拡する形状となるが、開拡の角度は９０°以下とすることが好ましい。また、導波路の入出力端はどちらでもかまわないが、短いアンテナエレメント側を入力端とし他端側を出力端とすることが好ましい。

また、アンテナエレメントを含み、導波路と垂直な基板断面の幅及び／又は厚さについても隣接するアンテナエレメント間において対数周期の関係とすることが好ましい。アンテナエレメント近傍における誘電率の高い材料の占める割合がアンテナエレメントの長さに比例している状態であることから、特に高い周波数において更なる感度の向上を図ることができるからである。
更に、アンテナエレメント及び間隔の対数周期が同じ周期となる場合（上記式１及び２の定数ａとｂとが一致する場合）であって、導波路の入力端又は出力端から他端側に向かって、アンテナエレメント及び間隔が暫時増加する場合には、基板の厚みを入力端又は出力端から定数ａ（＝ｂ）で増加するように形成するだけでよいため、複雑な加工をする必要がなくなり、加工性を向上させることができるので好ましい。
尚、通常、アンテナエレメントの厚みは０．１μｍ程度であるため、その厚みは無視できるが、基板は、通常供給されている厚みが０．５ｍｍであるので０．０１ｍｍ〜０．５ｍｍの基板とすることが好ましい。これにより、基板の厚みを変化させる必要がなくなるからである。何故なら、前記関係の場合には、各アンテナエレメントへの基板の影響を無視することができ、各アンテナエレメントはそれぞれの周波数で均一な条件で半波長共振することになるからである。

また、上記光電界センサの短いアンテナエレメント側を反射端とし、他端側を入出力端として形成して反射型の光電界センサとすることが好ましい。光路長が長くなっても、位相不整合の影響を受けにくい本発明特有の効果が得られるからである。

また、上記光電界センサの前記アンテナエレメント長さ及び／又は間隔を、前記入力端又は前記出力端から前記他端側に向かって暫時増加してから暫時減少するように形成し、前記基板を、菱形状に形成することが好ましい。これにより、指向性を双方向にすることができ、一部の周波数を除き無指向性のアンテナとして作動させることができる。

また、上記光電界センサにおいて、前記各アンテナエレメントが形成された基板と前記導波路が形成された基板とを、別体として形成し、前記導波路が形成された基板には、前記各アンテナエレメントに対応する位置に、電気的に絶縁した電極を設けるとともに、前記導波路が形成された基板に貼着することが好ましい。
導波路とアンテナエレメントを形成する基板を別部材により構成することで、導波路と同じ基板にアンテナエレメントを配置する場合に比べて、大きさの制約や、高周波での感度向上など、光電界センサに求められる様々な要求に柔軟に対応でき、広帯域な特性を阻害することなく、最適な条件でそれぞれのアンテナエレメントを半波長共振させることができるからである。

また、、上記光電界センサにおいて、複数のアンテナエレメントを隣接させたアンテナアレイを導波路が形成されたＬＮ製の基板と同じ基板上に形成すると、ＬＮの誘電率が非常に大きいので、比較的短いアンテナエレメントであっても波長の長い（周波数の低い）変調波をとらえることができる。逆に誘電率の小さい材料にアンテナアレイを形成して半波長共振させるためには、アンテナエレメントを自由空間に配置されたアンテナエレメントの長さに近似させる必要がある。
一般的に、アンテナエレメントが長い程感度が高くなるので、その点では誘電率の小さい材料にアンテナエレメントを形成する方が有利である。特に、高い周波数では電波の波長が短く、もともとアンテナエレメントもそれに応じて短くなければならないので大きさの制約が少ない。そこで、このような場合は、誘電率の小さい材料にアンテナエレメントを形成する方が感度を高められ、有利である。
しかしながら、本発明のように、小さい寸法の光電界センサで低い周波数の変調波をとらえようとするには、誘電率の高い材料にアンテナアレイを形成する必要がある。また、ＬＮは、その結晶方位と電波の進行方向との関係によって異なる誘電率（異方性）を有するために、アンテナアレイを形成する方向（結晶方位に対する方向）によっては、その電磁気的振る舞いが異なり、設計が困難となる。導波路を形成するための材料は、一般的にはＬＮなど電気光学効果を示す材料に限られるので、これを自由に選択することは困難であるが、アンテナアレイを形成する部分はそのような制約がなく、導波路を形成する材料に近い温度膨張係数などをもっていれば良いので、光電界センサ全体の設計に自由度が増す結果となる。
このため、上記光電界センサは、前記各アンテナエレメントが形成された基板と前記導波路が形成された基板とを、それぞれ異なる誘電率の材料から形成し、前記導波路が形成された基板には、前記各アンテナエレメントに対応する位置に、電気的に絶縁した電極を設けるとともに、前記導波路が形成された基板に貼着して作製することが好ましい。更に、好ましくは、光電界センサ全体の大きさに制約がある場合は、前記アンテナエレメントが形成される基板の誘電率を、前記導波路が形成される基板の誘電率よりも大きくすることが好ましい。一方、特に高い周波数での感度を高めるためには、前記アンテナエレメントが形成される基板の誘電率を、前記導波路が形成される基板の誘電率よりも十分に小さくすることが好ましい。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に示すものは、本発明の一実施の形態である光電界センサ１であり、アンテナエレメント２の長さ及び間隔を対数周期的に形成した基板３において、アンテナエレメント２の両側先端を結ぶ線の外側を取り除き（基板３をカットする）、基板３の厚みを導波路４の入力端５から出力端６に向かって比例するように形成したものである。尚、図示されるものでは、アンテナエレメント２の長さは、Ｐ_n＝ａ^(n-1)×Ｐ₁の関係（ｎは正の整数，ａは正の値）を有し、アンテナエレメント２の間隔は、Ｄ_n＝ａ^(n-1)×Ｄ₁の関係を有する。また、基板３の厚みは、Ｗ_n＝ａ^(n-1)×Ｗ₁の関係を有し、基板３の幅は、Ｑ_n＝ａ^(n-1)×Ｑ₁の関係を有する。また、導波路４の両側に設けられた電極１２の長さについても、Ｒ_n＝ａ^(n-1)×Ｒ₁の関係を有するようにしている。尚、Ｒ₁は図示していない。
このように構成することで、アンテナエレメント２を含む導波路４に垂直な基板３の断面は相似形となり、基板３の影響が同程度となるために、各アンテナエレメント２が各周波数で均一な条件により半波長共振をすることになる。
一方、図２に示す光電界センサは、従来の光電界センサ１'であり、基板３の平面形状を矩形状として、その幅Ｌと厚みＷを変化させないようにした以外は、図１と同様にして形成したものであるが、アンテナエレメント２の長さの短い部分では、特に、アンテナエレメント２の長さに対して基板３材料の占める部分が大きくなり、波長短縮効果の影響が大きく、各アンテナエレメント２が周波数に対して不均一な条件で半波長共振するため所望の感度を得ることができない。

次に、図３に示す光電界センサは、本発明の他の実施の形態である反射型の光電界センサ７であり、導波路４の一端側を反射端８とし、他端側を入出力端９として構成した以外は、上記図１で説明した光電界センサと同様にして構成したものである。
その周波数の変調波で半波長共振するアンテナエレメント２に付随する電極から反射点までの距離をＬ_wとし、光がＬ_wを往復するのに要する時間をτとすると、変調波の角周波数ω_mとτの積ω_mτが２πである場合、光が往路で受けた変調と復路で受けた変調の位相が一致し、互いに強め合う関係になる。そのために、光電界センサ７の感度は透過型である場合の２倍となる。例えば、変調波が２ＧＨｚである場合、ω_mτを２πとするためには、τ＝５×１０^-10ｓｅｃである必要があり、導波路の屈折率を２．２２と見積もると、Ｌ_wが３３．７５ｍｍの場合にその間を光が往復するために必要な時間が５×１０^-10ｓｅｃとなる。変調波が６ＧＨｚの場合は、Ｌ_wが１１．２５ｍｍ（２ＧＨｚの場合の１／３）でω_mτ＝２πとなり、半波長共振するアンテナエレメント２の長さも同様に２ＧＨｚの場合の１／３となる。
このように、ある周波数でω_mτ＝２πとなるようにＬ_wを設定すれば、ほぼ全ての周波数でω_mτ＝２πとなる関係を維持することができる。
この構成を採用することにより、半波長共振のアンテナエレメント２の長さが変調波の波長に比例する周波数領域では、広域帯において互いに強め合う関係を維持することができ、マイクロ波帯域で光電界センサ７を利用する場合にも、位相整合を容易にすることができる。その結果、変調波が作用する光路が長くなることに起因する位相不整合が生じやすい反射型の光電界センサ７であっても感度の低下を生じることがない。

図４に示す光電界センサ１０は、本発明の他の実施の形態を示すものであり、光電界センサ１０の基板３の形状を菱形に構成したものである。尚、アンテナエレメント２の長さ及び間隔は、上記図１で示した光電界センサ１と同様にして、入力端５から出力端６に向かって対数周期的に増加させ、中央から対数周期的に減少させるようにした。この構成により、本実施の形態の光電界センサ１０は、双方向の指向性を有することになり、更に、一部の周波数を除き無指向性のアンテナとして作動させることができ、空洞共振器等の閉じられた空間内の定在波を測定することが可能となる。

図５（ａ）に示す光電界センサ１１は、本発明の他の実施の形態を示すものであり、導波路４と電極１２とが形成される部材と、アンテナエレメント２が形成される部材を個別に作製し、貼り合わせることによって構成したものである。尚、アンテナエレメント２の長さ及び間隔は、上記図１で説明した光電界センサ１と同様にして構成している。
このように光電界センサ１１を構成することにより、誘電率の高いＬＮを使用しなければならない部分が導波路４と電極１２とを形成する部分だけになり、その寸法は導波路方向を除き非常に小さくできるので、光電界センサ１１を設計するための自由度が増す結果となる。
尚、図５（ｂ）に示すように、電極１２が形成されたＬＮ製部材には、それぞれのアンテナエレメント２を電気的に絶縁して接合しなければならないが、隣接するアンテナエレメント２の間隔は対数周期的に変化しているために、アンテナエレメント２と電極１２をつなぐ導電体のバンプ部分１３の面積が同じである場合、隣接するアンテナエレメント２の間隔が狭い側のバンプ１３はその面積密度が高く、逆に隣接するアンテナエレメント２の間隔が広い側のバンプ１３はその面積密度が低くなる。その結果、アンテナエレメント２が形成された基板３と、電極１２と導波路４とが形成されたＬＮ製部材を貼着するためには、各バンプ１３に単位面積当たりに同じ加重をかけることが困難となる。また、隣接するアンテナエレメント２の間隔が狭い部分のバンプ１３がはみ出して、隣接するバンプ１３に導通することになる。
そこで、本発明では、バンプ１３の面積を対数周期的に変化させることによって、バンプ１３にかかる単位面積当たりの加重を均一となるようにしている。
尚、図示したバンプの形状は、円形状であるが、必ずしも円形状に限定するものではない。

尚、上記説明した実施の形態では、単一の導波路を使用した光電界センサについて説明したが、本発明は、マッハツェンダ型の光電界センサにも当然適用できる。

次に、従来の光電界センサと、本実施例の光電界センサとを比較して説明する。

（従来例１）
図６（ａ）に示すように、厚み０．５ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ２８ｍｍの矩形状のＬＮ製基板上に、長さ３．４ｍｍ〜４５ｍｍ、幅０．０４３ｍｍ〜０．５６ｍｍ、間隔０．０８５ｍｍ〜１．１２５ｍｍの間で対数周期的（比例定数ａ＝ｂ＝１．０５）になるように５４対のアンテナエレメントを設けることにより光電界センサを作製した。

（実施例１）
図６（ｂ）に示すように、厚み０．５ｍｍ、底辺５０ｍｍ、高さ２８ｍｍの略三角形状のＬＮ製基板上に、三角形の頂部（頂角９０度）から底辺に向かって、長さ３．４ｍｍ〜４５ｍｍ、幅０．０４３ｍｍ〜０．５６ｍｍ、間隔０．０８５ｍｍ〜１．１２５ｍｍの間で対数周期的（比例定数ａ＝ｂ＝１．０５）になるように５４対のアンテナエレメントを設けることにより光電界センサを作製した。

（実施例２）
図６（ｃ）に示すように、厚み０．５ｍｍ、底辺５０ｍｍ、高さ４２ｍｍの略三角形状のＬＮ製基板上に、三角形の頂部（頂角６０度）から底辺に向かって、長さ３．４ｍｍ〜４５ｍｍ、幅０．０３９ｍｍ〜０．５ｍｍ、間隔０．０７７ｍｍ〜１．０ｍｍの間で対数周期的（比例定数ａ＝ｂ＝１．０２７）になるように９８対のアンテナエレメントを設けることにより作製した光電界センサを作製した。

上記実施例１及び２、従来例１の光電界センサを、２〜８ＧＨｚ帯において、電磁界シミュレーションした結果、比較的高い周波数の８ＧＨｚにおいても、それより低い周波数の場合と同じように半波長共振が優勢であることがわかった。従来の光電界センサでは、８ＧＨｚにおいて、３／２波長共振が優勢となり、光電界センサ全体の周波数特性に大きな影響を与えることがわかった。また、実施例１に比べて実施例２は、アンテナエレメント先端部を結ぶ２本の線のなす角度を狭め、その角度に応じて中央部の導波路部分の長さを長くすることによって、光電界センサ全体の感度を高めることができるとともに、短いアンテナエレメントがより高い周波数まで均一に半波長共振するために、より高い周波数まで感度を得ることができることがわかった。

また、図７に、上記実施例１及び２、従来例１の光電界センサの周波数特性（実験結果）を示す。
図７から、実施例２は、実施例１に比べて、感度を高周波側まで維持し、全体の感度を高めることができることがわかった。そして、その感度は全体的に概ね２倍となり、比較的平坦な感度を有する周波数帯域も概ね２倍とすることができることがわかった。
尚、実施例１及び実施例２の光電界センサの説明写真を図８及び図９に示す。

本発明は、マイクロ波帯域を使用する機器（携帯電話、ＥＴＣ、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ、無線ＬＡＮ、自動車）の性能評価、電磁環境測定（マイクロ波帯域）における評価装置の校正、無線通信と光通信の境界領域（ＵＷＢ）に使用することができる。

本発明の第１の実施の形態の光電界センサの説明図従来の光電界センサの説明図本発明の他の実施の形態の反射型の光電界センサの説明図本発明の他の実施の形態の光電界センサの説明図（ａ）本発明の他の実施の形態の光電界センサの説明図（ｂ）同実施の形態の作製方法を示す拡大図（ａ）従来例の光電界センサの説明図（ｂ）実施例１の光電界センサの説明図（ｃ）実施例２の光電界センサの説明図図６で示した光電界センサの周波数特性を示すグラフ実施例１の光電界センサの説明写真実施例２の光電界センサの説明写真

符号の説明

１光電界センサ
２アンテナエレメント
３基板
４導波路
５入力端
６出力端
７光電界センサ
８反射端
９入出力端
１０光電界センサ
１１光電界センサ
１２電極

Claims

基板に設けられた導波路と交叉するようにして、複数のアンテナエレメントを所定の間隔で隣接して設けた光電界センサであって、前記基板形状を、前記アンテナエレメントの両端から外側を切り落とした形状としたことを特徴とする光電界界センサ。
隣接する前記アンテナエレメントの長さ及び／又は間隔は、対数周期の関係にあることを特徴とする光電界センサ。
前記アンテナエレメントを含み、前記導波路と垂直な基板断面の幅及び／又は厚さは、隣接する前記アンテナエレメント間において対数周期の関係にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の光電界センサ。
請求項１乃至３の何れかに記載の光電界センサにおいて、前記導波路の短いアンテナエレメント側を反射端とし、他端側を入出力端としたことを特徴とする光電界センサ。
前記アンテナエレメント長さ及び／又は間隔を、前記導波路の入力端又は出力端から他端側に向かって暫時増加してから暫時減少するように形成し、前記基板を、菱形状に形成したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光電界センサ。
請求項１乃至５の何れかに記載の光電界センサにおいて、前記各アンテナエレメントが形成された基板と前記導波路が形成された基板とを、別体として形成し、前記導波路が形成された基板には、前記各アンテナエレメントに対応する位置に、電気的に絶縁した電極を設けるとともに、前記導波路が形成された基板に貼着したことを特徴とする光電界センサ。
前記各アンテナエレメントと、前記各電極とは、バンプを介して貼着され、隣接する前記各バンプの面積は、対数周期の関係にあることを特徴とする請求項６に記載の光電界センサ。