CN105392711B - 太赫兹用包装纸、感应传感器、利用太赫兹波的检测装置、太赫兹用光学识别元件、太赫兹波用光学识别元件识别装置及识别单元用照明装置 - Google Patents

太赫兹用包装纸、感应传感器、利用太赫兹波的检测装置、太赫兹用光学识别元件、太赫兹波用光学识别元件识别装置及识别单元用照明装置 Download PDF

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Abstract

与本发明的一实施例相关的太赫兹波用包装纸，包括：太赫兹波透过层，由使太赫兹波透过的物质构成；及电场强化构造体，在透过所述太赫兹波透过层的太赫兹波中反应于已设定的频带来强化电场。与本发明的一实施例相关的光学识别元件包括m个识别单元，其中，所述识别单元，包括：太赫兹波透过层，由使太赫兹波透过的物质构成；及导波衍射光栅，若照射所述已透过的太赫兹波，则在固有谐振频率中产生谐振，且所述固有谐振频率为从第一固有谐振频率至第n固有谐振频率中的一个。

Description

太赫兹用包装纸、感应传感器、利用太赫兹波的检测装置、太 赫兹用光学识别元件、太赫兹波用光学识别元件识别装置及 识别单元用照明装置
技术领域
本发明涉及太赫兹用包装纸、感应传感器、利用太赫兹波的检测装置，其为利用太赫兹波的非破坏性的方法的同时提高敏感度的构造体，利用这一构造体可检测包装容器的内部变化。
本发明涉及光学识别元件，在可视光、紫外线及近红外线等中很难确认信息，而是只能在太赫兹波中确认到信息，因此无法用肉眼确认是否存在。
背景技术
商品在从生产商到达消费者的流通期间为了防止腐败或变质、损坏，根据产品的特性可利用各种包装技术。但是，因为流通及保管上的不注意，频繁发生产品的内容物腐败或变质的事故。因此，切实需要能够在流通的过程中时常监控产品内的保存状态的检测方法，然而以非破坏性的方法检查包装内部状态的方法并未被为人所知。有提出利用红外线摄像机测量产品的表面温度来间接检查内部的状态或利用微波检查的方法，但是以现有的非破坏性的方法，敏感度非常低，因此存在无法测量包括于物体或物质的微量的异物质或微量的物理、化学、生物性状态的局限性。例如，被包装并流通的食品的食物中毒菌检测是无法在现场直接测量微量的细菌变化，因此正在通过红外线测量温度模拟微生物繁殖的间接性指标来进行检测。据此，不仅在细菌的种类与量在正确性也存在局限性，并且这种间接指标检测方法敏感度低并且是在微生物已经繁殖的状态下进行检测的，因此存在很难事先进行对应的局限性。
现在作为识别元件正在广泛地使用条形码。一般地说，条形码是在1932年华莱士弗林(Wallace Flin)的“超市的计算自动化”论文中首次提出的，现在几乎被印刷在所有物品中并由零售点管理系统(Point Of Sales system；POS)自动管理商品的购买与销售。并且，邮政自动化、工厂自动化、库存管理、图书馆、文书管理、医疗信息等与IT技术一起增加了其使用度。最近，随着智能手机的面市的同时开发了实施获取条形码图像来搜索商品的价格及最低价的应用程序(application)。
条形码信号是黑色模块(module)与白色模块连续组合的形态，根据各个模块的宽度与比例来编码(encoding)信息。为了编码(encoding)正确的信息，应该在误差范围内复原模块的大小。
但是，条形码为黑色模块(module)与白色模块连续组合的形态，根据各个模块的宽度与比例来编码信息，因此在已设定的空间内无法编码大量信息，并且能够用肉眼确认位置，因此在适用于保安或防止伪造等方面存在局限性。
发明内容
(要解决的问题)
本发明的目的在于提供一种技术，其为提供利用太赫兹波以非破坏性的方法能够提高检测敏感度的构造体，利用其构造体测量包装容器内部的物理、化学、生物性变化。
本发明的其他目及优点为能够根据以下的说明来理解，并且根据本发明的实施例能够更加明确地了解。并且，能够很容易地知道根据在权利要求范围体现的手段及其组合能够实现本发明的目的及优点。
本发明的目的在于提供太赫兹波用光学识别元件技术，其使用包括导波衍射光栅的m个识别单元，进而不仅能够在小面积内表示大量的识别码，而且无法用肉眼识别光学元件，因此其保安性也非常优秀，其中导波衍射光栅具有在n个固有谐振频率中的某一个固有谐振频率。
本发明的其他目及优点为能够根据以下的说明来理解，并且根据本发明的实施例能够更加明确地了解。并且，能够很容易地知道根据在权利要求范围体现的手段及其组合能够实现本发明的目的及优点。
(解决问题的手段)
与本发明的一实施例相关的太赫兹用包装纸，包括：太赫兹波透过层，由使太赫兹波透过的物质构成；及电场强化构造体，在透过所述太赫兹波透过层的太赫兹波中反应于已设定的频带来强化电场。
太赫兹波用包装纸还可包括滤波层，所述滤波层与电场强化构造体结合，并且只使特定物质通过电场强化构造体。
太赫兹波用包装纸还可包括：与电场强化构造体结合并且只与特定物质结合的选择性感应层；及只使特定物质通过选择性感应层的滤波层。
太赫兹波用包装纸还可包括太赫兹屏蔽层，所述太赫兹波屏蔽层形成在太赫兹透过层及电场强化构造体的两侧面并且屏蔽太赫兹波。
电场强化构造体至少可以是包括衍射光栅、金属网、超材料、具有光源波长以下宽度的开口部(opening)的金属层、诱导表面等离子体谐振的构造物及光结晶构造物中的一个。
根据本发明另一实施例的太赫兹波用感应传感器，其为插入于包括使太赫兹波透过的区域的包装容器内的太赫兹波用感应传感器，包括：基板层，由使太赫兹波透过的物质构成；及电场强化构造体，形成在基板层上，并且在透过基板层的太赫兹波中反应于提前设定的频带来强化电场。
太赫兹波用感应传感器还可包括滤波层，所述滤波层与电场强化构造体结合并且只使特定物质通过电场强化构造体。
太赫兹波用感应传感器还可包括选择性感应层，所述选择性感应层与电场强化构造体结合并且只与特定物质结合；及滤波层，只使特定物质通过选择性感应层。
电场强化构造体至少是衍射光栅、金属网、超材料、包括具有光源波长以下宽度的开口部(opening)的金属层、诱导表面等离子体谐振的构造物及光结晶构造物中的一个。
根据本发明另一实施例的利用太赫兹波的检测装置包括：太赫兹波用包装纸，包括太赫兹波透过层与电场强化构造体，其中太赫兹透过层由使太赫兹波透过的物质构成，电场强化构造体在透过太赫兹波透过层的太赫兹波中反应于提前设定的频带来强化电场；太赫兹光源，向包装纸照射太赫兹波；及检测部，检测从包装纸生成的太赫兹波的特性。
利用太赫兹波的检测装置可包括判断部，所述判断部比较检测到的太赫兹波与基准太赫兹波，来判断电场强化构造体周边是否有变化。
判断部为，在检测到的太赫兹波的谐振频率与基准太赫兹波的谐振频率差异大于已设定范围的情况下，可判断为电场强化构造体周边有变化。
包装纸还可包括滤波层，所述滤波层与电场强化构造体结合并且只使特定物质通过电场强化构造体。
包装纸还可包括：选择性感应层，与电场强化构造体结合并且只与特定物质结合；及滤波层，只使特定物质通过选择性感应层。
包装纸还可包括太赫兹波屏蔽层，所述太赫兹波屏蔽层形成在太赫兹波透过层及电场强化构造体的两侧面并且屏蔽太赫兹波。
根据本发明另一实施例的利用太赫兹波的检测装置包括：太赫兹波用感应传感器，插入于包括使太赫兹波透过的区域的包装容器内，并且包括基板层与电场强化构造体，其中所述基板层由使太赫兹波透过的物质构成，电场强化构造体形成在基板层上并且在透过基板层的太赫兹波中反应于提前设定的频带来强化电场；太赫兹光源，向感应传感器照射太赫兹波；及检测部，检测从感应传感器生成的太赫兹波的特性。
利用太赫兹波的检测装置还可包括判断部，所述判断部比较检测到的太赫兹波与基准太赫兹波，判断在电场强化构造体周边是否有变化。
太赫兹波用感应传感器还可包括滤波层，所述滤波层与电场强化构造体结合并且只使特定物质通过电场强化构造体。
太赫兹波用感应传感器还可包括：选择性感应层，与电场强化构造体结合并且只与特定物质结合的；及滤波层，只使特定物质通过选择性感应层。
与本发明一实施例相关的太赫兹波用光学识别元件，包括m个识别单元，所述识别单元包括：太赫兹波透过层，由使太赫兹波透过的物质构成；及导波衍射光栅，若照射已透过的太赫兹波，则在固有谐振频率中产生谐振，且固有谐振频率为从第一固有谐振频率至第n固有谐振频率中的一个。
太赫兹用光学识别元件为，固有谐振频率的种类为n个，识别单元的个数为m个，因此能够体现的识别码为nm个。
识别单元的排列可意味着识别码与另一识别信息。
识别单元可排列成线形、圆形、四角形、格子模样及交叉模样中的至少一个模样。
根据本发明其他另一实施例的太赫兹波用光学识别元件识别装置包括：太赫兹波用光学识别元件，包括m个识别单元，其中所述识别单元包括太赫兹波透过层及导波衍射光栅，其中所述太赫兹波透过层由只使太赫兹波透过的物质构成，所述导波衍射光栅为若照射已透过的太赫兹波则在固有谐振频率中产生谐振，且所述固有谐振频率为从第一固有谐振频率至第n固有谐振频率中的一个；光源，向太赫兹波用光学识别元件照射太赫兹波；及检测部，检测从太赫兹波用光学识别元件生成的太赫兹波的固有谐振频率。
太赫兹用光学识别元件识别装置还可包括识别部，所述识别部基于按照识别单元分别检测到的固有谐振频率来识别识别码。
太赫兹波用光学识别元件识别装置还可包括光源-检测部移动部，所述光源-检测部移动部使光源移动以使在光源生成的太赫兹波按顺序照射于识别单元，同时按照光源的移动距离来移动检测部。
太赫兹波用光学识别元件识别装置还可包括光学识别元件移动部，所述光学识别元件移动部使太赫兹波用光学识别元件移动，以使在光源生成的太赫兹波按顺序照射于识别单元。
太赫兹波用光学识别元件识别装置还可包括：光源-检测部移动部，使光源向一个方向移动，同时按照光源的移动距离来移动检测部；及光学识别元件移动部，使太赫兹波用光学识别元件向其他方向移动。
光源可以是包括多个能够生成太赫兹波的光源的光源阵列，检测部可以是包括多个匹配于光源阵列的检测部的检测部阵列。
根据本发明其他另一实施例的识别单元用照明装置包括：识别单元，包括太赫兹波透过层与导波衍射光栅，其中所述太赫兹波透过层由使太赫兹透过的物质构成，所述导波衍射光栅对于已透过的太赫兹波按照已设定的频带分别具有相互不同的固有谐振频率；及调制部，将导波衍射光栅的固有谐振频率在已设定的频带内变更为其他固有谐振频率。
调制部可以是照射光、加热或施加电力，进而将导波衍射光栅的固有谐振频率在已设定的频带内变更为另一固有谐振频率。
(发明的效果)
根据已公开的发明，利用太赫兹波频带的电磁波，进而能够以非破坏性的方法在现场实时检测包装容器内部变化。
并且，提供利用太赫兹波能够以非破坏性的方法提高检测敏感度的构造体，利用这种构造体能够更加正确地检测包装容器内部的变化。
根据已公开发明，1个识别单元能够表示n个，因此使用少数的识别单元能够在小面积内表示大量的识别码。
并且，在可视光线、红外线区域中无法用肉眼识别太赫兹波用光学识别元件，因此其保安性优秀，进而能够被利用于多种领域。
并且，无需按照各个谐振频率数分别生产识别单元，因此能够节省识别单元及光学识别元件的生产费用。
并且，使用者等利用识别单元用照明装置能在现场将识别单元变更为所需谐振频率来生成识别码，进而能够增大使用者便利性。
附图说明
图1是利用与本发明一实施例相关的太赫兹波的检测装置的构成框图(blockdiagram)。
图2是用于说明根据本发明一实施例的太赫兹波用包装纸的图面。
图3是用于说明根据本发明另一实施例的太赫兹波用包装纸的图面。
图4是用于说明根据本发明其他实施例的太赫兹波用包装纸的图面。
图5是用于说明根据本发明其他实施例的太赫兹波用包装纸的图面。
图6是用于说明根据本发明一实施例的太赫兹波用感应传感器的图面。
图7是用于说明根据本发明一实施例在选择性感应层结合特定物质而变化的谐振频率的图面。
图8是用于说明根据本发明一实施例的电场强化构造体的图面。
图9是用于说明根据本发明一实施例的包括电场强化构造体的包装纸的变形示例的图面。
图10是用于说明根据本发明一实施例的电场强化构造体的图面。
图11是用于说明根据本发明另一实施例的电场强化构造体的图面。
图12是用于说明根据本发明其他实施例的电场强化构造体的图面。
图13是用于说明与本发明一实施例相关的太赫兹波用光学识别元件的图面。
图14a至图14d为用于详细说明与本发明一实施例相关的太赫兹用光学识别元件的图面。
图15a至15d是用于说明与本发明一实施例相关的太赫兹波用光学识别元件识别装置的图面。
图16是用于说明与本发明另一实施例相关的太赫兹波用光学识别元件识别装置的图面。
图17是用于说明与本发明其他实施例相关的太赫兹波用光学识别元件识别装置的图面。
图18a至18c是用于说明与本发明一实施例相关的识别单元用照明装置的图面。
图19是用于说明根据本发明一实施例的导波衍射光栅的图面。
图20a至图20j是用于说明在根据本发明一实施例的太赫兹波用光学识别元件适用于物体的示例的图面。
具体实施方法
以下，参照附图详细说明用于实施本发明的具体内容。
图1是利用与本发明一实施例相关的太赫兹波的检测装置的构成框图(blockdiagram)。
参照图1，利用太赫兹波的检测装置100，包括光源110、太赫兹波用包装纸120、检测器130及判断部140。
光源110可向包装纸120照射太赫兹波。例如，光源100可以是能够生成太赫兹波的各种形态的装置。太赫兹波是指位于红外线与微波之间的区域的电磁波，一般具有0.1THz至10THz的频率。只是，就算多少超出这范围，只要是能够被在本发明所属技术领域技术人员容易想出的范围，当然能够被认可为太赫兹波。
太赫兹波用包装纸120包括：由使太赫兹波透过的物质构成的太赫兹波透过层；在透过太赫兹波透过层的太赫兹波中反应于提前设定的频带来强化(enhancement)电场(field)的电场强化构造体；只与特定物质结合的选择性感应层；及向选择性感应层只透过特定物质的滤波层。对此的具体说明将在以下进行后述。
检测部130能够检测从太赫兹用包装纸120生成的太赫兹波的特性。例如，检测部130能够检测从太赫兹包装纸120反射、透射、衍射或散射的太赫兹波的特性。具体地说，例如检测部130能够检测从太赫兹用包装纸120生成的太赫兹波的强度或太赫兹波的谐振频率等。
判断部140为，比较由检测部130检测到的太赫兹波与基准太赫兹波，可判断包括于太赫兹波用包装纸120的电场强化构造体周边是否有变化。周边变化可包括物理、化学及生物性变化。物理变化意味着温度、体积、形态等的变化，化学性变化意味着对物质、气体及水份等构成成分的定量性的变化，生物性变化可意味着微生物、病毒、霉等的个体数变化等。变化的程度可根据检测到的太赫兹波的谐振频率与基准太赫兹波的谐振频率的差异程度来进行判断。
例如，由检测部130检测到的太赫兹波的谐振频率与基准太赫兹波的谐振频率差异在已设定范围以上的情况下，判断部140可判断包括于太赫兹波用包装纸120的电场强化构造体周边有变化。
举另一示例，基于在检测到的太赫兹波的谐振频率与基准太赫兹波的谐振频率的差异值，判断部140可判断包括于太赫兹波用包装纸120的电场强化构造体周边有变化。具体地说，例如判断部140也可基于差异值判断电场强化构造体周边物理、化学及生物性变化的程度。
举其他示例，判断部140在特定波长中由检测部130检测到的太赫兹波的强度与基准太赫兹波的强度，若在特定波长中由检测部130检测到的太赫兹波的强度与基准太赫兹波的强度的差异超出已设定范围的情况下，则可判断在包括于太赫兹波用包装纸120的电场强化构造体周边有变化。
利用太赫兹波的检测装置为，利用太赫兹波频带的电磁波，进而能够以非破坏性的方法在现场实时检测包装容器内部的变化。
并且，利用太赫兹波的检测装置为，利用太赫兹波以非破坏性方法提高检测敏感度的构造体能够更加正确地检测包装容器内部的物理、化学及生物性变化。
图2是用于说明根据本发明一实施例的太赫兹波用包装纸的图面。
参照图2，包括使太赫兹波透过的区域的包装容器200可包括由太赫兹波用包装纸201围绕的空间。在空间的内部可装有诸如食物等物质。
太赫兹波用包装纸201可包括太赫兹波透过层202、电场强化构造体203、选择性感应层204及滤波层205。
太赫兹波的透过层202由使太赫兹波透过的物质构成。
电场强化构造体203为，透过太赫兹波透过层202的太赫兹波中反应于提前设定的频带进而能够强化(enhancement)电场(field)。例如，电场强化构造体203可以是诸如衍射光栅、金属网、超材料、包括具有光源波长以下的宽度的开口部(opening)的金属层、诱导表面等离子体谐振的构造物及光结晶构造物等，可以是能够强化电场的多种构造。开口部(opening)可以是间隙(slit)或孔(hole)形状。
选择性感应层204可以是只与特定物质结合的层。例如，选择性感应层204可以是将与特定物质结合的感应物质固定于支撑体的层。在这里，感应物质可以是只与待检测的特定物质结合的物质。
例如，在特定物质为特定离子、特定气体、水份、危害物质等的情况下，选择性感应层204只与特定离子、特定气体、水份、危害物质结合，而其他物质则可以不结合。在这里，特定物质意味着想要检测的目标物质。
并且，选择性感应层204可以是感应包装内温度与体积等物理性环境变化的层。例如，若包装被温度或体积等产生变化，则对于温度或体积选择地产生变化，在包装内温度、体积等不产生物理性变化时，感应层可以选择性地不产生变化。
滤波层205可只使特定物质通过选择性感应层204。例如，滤波层205可形成在包装容器200的最里侧，并且在包装容器200的内部空间存在各种种类物质中可只使特定物质(例如，特定离子、特定气体、水份、危害物质)通过选择性感应层204。
如果，想检测包装容器200内部的特定气体变化的情况下，选择性感应层204使用能够只结合特定物质的层，滤波层205可使用只能使气体通过的层。例如，若光源210向包装纸201照射太赫兹波，则检测部220可检测从太赫兹用包装纸201生成的太赫兹波的谐振频率。判断部(未图示)为，比较从太赫兹用包装纸201生成的太赫兹波的谐振频率与基准太赫兹波的谐振频率(没有水份的谐振频率)，若两个谐振频率的差异大于已设定的范围，则可判断在电场强化构造体周边被吸附特定气体。即，判断部(未图示)可判断在包装容器200的内部生成特定气体。已设定的范围可被使用者等进行多种设定。
判断部(未图示)为，比较由检测部220检测到的太赫兹波的谐振频率与基准太赫兹波的谐振频率(未吸附特定气体的情况下的谐振频率)，若两个谐振频率的差异大于已设定的范围，则可判断在电场强化构造体周边吸附特定气体。即，判断部(未图示)可判断在包装容器200的内部生成特定气体。已设定的范围可被使用者进行多种设定。
另一实施例为，在想要检测包装容器200内部的水份变化的情况下，选择性感应层204使用只能与水份结合的层，滤波层205可使用只能使水份通过的层。例如，若光源210向包装纸201照射太赫兹波，则检测部220可检测从太赫兹用包装纸201生成太赫兹波的谐振频率。判断部(未图示)为，比较从太赫兹用包装纸201生成的太赫兹波的谐振频率与基准太赫兹波的谐振频率(没有水份的情况下的谐振频率)，若两个谐振频率的差异大于已设定的范围，则可判断在电场强化构造体周边生成水份。即，判断部(未图示)可判断在包装容器200的内部产生水份。已设定的范围可被使用者进行多种设定。
判断部(未图示)为，比较由检测部220检测到的太赫兹波的谐振频率与基准太赫兹波的谐振频率(未吸附特定气体的情况下的谐振频率)，若两个谐振频率的差异大于已设定的范围，则可判断在电场强化构造体周边生成水份。即，判断部(未图示)可判断在包装容器200的内部生成水份。已设定的范围可被使用者进行多种设定。
其他示例，想要检测包装容器200内部的温度变化的情况下，选择性感应层204使用对热敏感的热感应性染料(thermochromic dye)的层，滤波层205可使用只使空气通过并且导热率低的材质的层。例如，若光源210向包装纸201照射太赫兹波，则检测部220可将此从太赫兹波用包装纸201生成的太赫兹波的谐振频率。判断部(未图示)为，比较从太赫兹用包装纸201生成的太赫兹波的谐振频率基准太赫兹波的谐振频率(基准温度中的谐振频率)，若两个谐振频率的差异大于已设定的范围，则可判断电场强化构造体周边有温度变化，并且确认事前设定谐振频率差异的温度变化，进而能够知道包装容器内部温度。即，判断部(未图示)可判断包装容器200内部是否有温度变化。已设定的范围可被使用者等进行多种设定。
判断部(未图示)为，比较在检测部220中检测到的太赫兹波的谐振频率与基准太赫兹波的谐振频率(基准温度中的谐振频率)，若两个谐振频率的差异大于已设定的范围，则可判断在电场强化构造体周围有温度变化。即，判断部(未图示)可判断包装容器200的内部是否产生温度变化。已设定的范围可被使用者等进展多种设置。
图3是用于说明根据本发明另一实施例的太赫兹波用包装纸的图面。
参照图3，包括使太赫兹波透过的区域的包装容器300可包括由太赫兹用包装纸301围绕的空间。在空间的内部可放入诸如食物等物质。
太赫兹波用包装纸301可包括太赫兹波透过层302、电场强化构造体303、选择性感应层304、滤波层305及太赫兹波屏蔽层306。如图3所示，太赫兹波用包装纸301可包括：能够使太赫兹波透过的太赫兹波透过层302；屏蔽太赫兹波的太赫兹波屏蔽层306。对太赫兹波透过层302及太赫兹屏蔽层306的模样、区域的大小可进行各种变形。与此相同，只能在包装容器300一部分而非全部形成使太赫兹波透过的区域。
太赫兹波透过层302由使太赫兹波透过的物质构成。
电场强化构造体303在透过太赫兹波透过层302的太赫兹波中反应于提前设定的频带进而能够强化(enhancement)电场(field)。例如，电场强化构造体303可以是诸如光栅、金属网、超材料、包括具有光源波长以下的宽度的开口部(opening)的金属层、诱导表面等离子体谐振的构造物及光结晶构造物等，可以是能够强化电场的多种构造。
选择性感应层304可以是将只与特定物质结合的感应物质固定于支撑体的层。例如，在特定物质为特定离子、特定气体、水份、危害物质等的情况下，选择性感应层304只与特定离子、特定气体、水份、危害物质结合，而其他物质则可以不结合。
滤波层305为只使特定物质通过选择性感应层304。例如，滤波层305可形成在包装容器300的最里侧，并且在包装容器300的内部空间存在各种种类的物质中只能使特定物质(例如，特定离子、特定气体、水份、危害物质)通过选择性感应层304。
太赫兹波屏蔽层306形成在太赫兹波透过层302、电场强化构造体303、选择性感应层304及滤波层305的两侧面，并且能够反射太赫兹波。
太赫兹波屏蔽层306，为了在包装纸外部流入到内部的紫外线、可视光、红外线、水份、危害物质中保护产品，将诸如铝膜的金属材质的层涂布于高分子包装材料(polyethylene；PE，polypropylene；PP)，其含有金属成分因此具有反射太赫兹波的性质。
为使能够以非破坏性方法容易地检测包装纸的内部，只能整体包装纸中的特定部分形成感应窗(sensing window)，其感应窗由太赫兹波透过层302、电场强化构造体303、选择性感应层304及滤波层305构成。
图4是用于说明根据本发明其他实施例的太赫兹波用包装纸的图面。
参照图4，包括使太赫兹波透过的区域的包装容器400可以是装饮料的容器。包装容器400的侧面中的一部分或盖部分可由太赫兹波用包装纸401形成。与此相同，只能在包装容器400的一部分而非整体形成使太赫兹波透过的区域。
太赫兹用包装纸401可包括太赫兹波透过层402、电场强化构造体403、选择性感应层404及滤波层405。
太赫兹波透过层402由使太赫兹波透过的物质构成。
电场强化构造体403为透过太赫兹波透过层202的太赫兹波中反应于提前设定的频带进而能够强化(enhancement)电场(field)。例如，电场强化构造体403可以是诸如光栅、金属网、超材料、包括具有光源波长以下的宽度的开口部(opening)的金属层、诱导表面等离子体谐振的构造物及光结晶构造物等，可以是能够强化电场的多种构造。
选择性感应层404可以是将只与特定物质结合的感应物质固定于支撑体的层。例如，在特定物质为特定离子、特定气体、水份、危害物质等的情况下，选择性感应层404只与特定离子、特定气体、水份、危害物质结合，而其他物质则可以不结合。
滤波层405只能使特定物质通过选择性感应层304。例如，滤波层405可形成在包装容器400的最里侧，并且在包装容器400的内部空间存在各种种类的物质中只能使特定物质(例如，特定离子、特定气体、水份、危害物质)通过选择性感应层304。
图5是用于说明根据本发明其他实施例的太赫兹波用包装纸的图面。
参照图5，太赫兹波用包装纸500可包括能够获取基准太赫兹波特性的第一区域510；与能够获取已变化太赫兹波特性的第二区域520。
第一区域510可包括太赫兹波透过层511、电场强化构造体512，,不包括感应物质的选择性感应层513及滤波层514。
第二区域520可包括太赫兹波透过层521、电场强化构造体522，包括感应物质的选择性感应层523及滤波层524。
在各个区域包括的层的功能已在上述中进行了说明，因此将省略说明。
若光源(未图示)向第一区域510照射太赫兹波，则检测部(未图示)可检测在第一区域510检测到的太赫兹波的第一谐振频率(f1)。在这里，第一谐振频率(f1)为基准太赫兹波的谐振频率。若光源(未图示)向第二区域520照射太赫兹波，则检测部(未图示)可检测在第二区域520中检测到的太赫兹波的第二谐振频率(f2)。在这里，第二谐振频率(f2)为根据与包括于选择性感应层523的感应物质结合特定物质而变化的太赫兹波的谐振频率。也就是说，若在选择性感应层523结合特定物质，则第二谐振频率(f2)产生变化。
判断部(未图示)为，比较在第一区域510检测到的太赫兹波的第一谐振频率(f1)(基准太赫兹波的谐振频率)与在第二区域520中检测到的太赫兹波的第二谐振频率(f2)，若两个谐振频率的差异大于已设定的范围，则可判断在包装容器(未图示)等内部产生物理、化学或生物变化。
图6是用于说明根据本发明一实施例的太赫兹波用感应传感器的图面。
参照图6，包括使太赫兹波透过的区域的包装容器600可以是装有饮料的容器。包装容器600可包括使太赫兹波透过其侧面中一部分的区域610。
太赫兹波感应传感器620可包括基板层621、电场强化构造体622、选择性感应层623及滤波层624。
基板层621由使太赫兹波透过的物质构成。
电场强化构造体622在透过基板层621的太赫兹波中反应于提前设定的频带进而能够强化(enhancement)电场(field)。例如，电场强化构造体622可以是诸如光栅、金属网、超材料、包括具有光源波长以下的宽度的开口部(opening)的金属层、诱导表面等离子体谐振的构造物及光结晶构造物等，可以是能够强化电场的多种构造。
选择性感应层623可以是将只与特定物质结合的感应物质固定于支撑体的层。例如，在特定物质为特定离子、特定气体、水份、危害物质等的情况下，选择性感应层623只与特定离子、特定气体、水份、危害物质结合，而其他物质则可以不结合。
滤波层624为只能使特定物质通过选择性感应层623。例如，滤波层624可形成在包装容器600的最里侧，并且在包装容器600的内部空间存在各种种类的物质中只使特定物质(例如，特定离子、特定气体、水份、危害物质)通过选择性感应层623。
如果，在想要检测包装容器600内部水份变化的情况下，选择性感应层623使用只能与水份结合的层，并且滤波层624可使用只能使水份通过的层。例如，若光源630向感应传感器620照射太赫兹波，则检测部640可检测从感应传感器620感应到的太赫兹波的谐振频率。判断部(未图示)为，比较从感应传感器620感应到的太赫兹波的谐振频率与基准太赫兹波的谐振频率(没有水份的情况下的谐振频率)，若两个谐振频率的差异大于已设定的范围，则可判断在电场强化构造体周边生成水份。即，判断部(未图示)可判断在包装容器600的内部生成水份。
图7是根据本发明一实施例的选择性感应层结合特定物质而变化的谐振频率的图面。
参照图7的(a)及(b)，太赫兹用包装纸700可包括太赫兹波透过层701、电场强化构造体702、选择性感应层703及滤波层704。
太赫兹波透过层701由使太赫兹波透过的物质构成。
电场强化构造体702透过太赫兹波透过层701的太赫兹波中反应于提前设定的频带进而能够强化(enhancement)电场(field)。例如，电场强化构造体702可以是诸如光栅、金属网、超材料、包括具有光源波长以下的宽度的开口部(opening)的金属层、诱导表面等离子体谐振的构造物及光结晶构造物等，可以是能够强化电场的多种构造。
选择性感应层703可以是将只与特定物质705结合的感应物质固定于支撑体的层。例如，在特定物质为特定离子、特定气体、水份、危害物质等的情况下，选择性感应层703只与特定离子、特定气体、水份、危害物质结合，而其他物质则可以不结合。
滤波层704只能使特定物质705通过选择性感应层704。例如，滤波层704可形成在包装容器的最里侧，并且在包装容器内部空间存在各种种类的物质中只能使特定物质(例如，特定离子、特定气体、水份)通过选择性感应层703。
图7的(a)为不在选择性感应层703结合水份的情况，而图7的(b)为在选择性感应层703结合水份的情况。在以下，假设想要检测包装容器内部的水份变化。在这一情况下，选择性感应层703只与水份705结合，而滤波层704只使水份通过并屏蔽其他物质706。
在图7的(a)中，若光源710向包装纸700照射太赫兹波，则检测部720可能够检测从太赫兹用包装纸700感应到的太赫兹波的第一谐振频率(f1)。在这里，第一谐振频率(f1)为基准太赫兹波的谐振频率。
在图7(b)中，若光源710向包装纸700照射太赫兹波，则检测部720可检测从太赫兹波包装纸700检测到的太赫兹波的第二谐振频率(f2)。根据在选择性感应层703结合水份705在电场强化构造体702特性产生变化，因此与基准太赫兹波的第一谐振频率不同第二谐振频率(f2)将产生变化。
判断部(未图示)比较在图7的(a)中得到的太赫兹波的第一谐振频率(f1)(基准太赫兹波的谐振频率)与在图7(b)中得到的太赫兹波的第二谐振频率(f2)，若两个谐振频率的差异大于已设定的范围，则可判断在包装容器(未图示)的内部产生水份。
图8是用于说明根据本发明一实施例的电场强度构造体的图面。
参照图8(a)电场强化构造可以是对于特定波长产生Guided Mode Resonance(GMR，导模共振)的导波衍射光栅(waveguide grating)。
导波衍射光栅层802在可衍射在已设定的条件(入射光的波长、入射角、导波厚度及有效曲折率等)中入射的光。除了0以外的剩余高阶衍射波可在导波光衍射光栅层802形成导波模式(guided mode)。这时，0阶反射波-透过波产生导波模式(guided mode)与相位整合(phase matching)，并且导波模式的能量产生重新传达到0阶反射波-透过波的谐振(resonance)。谐振生成的同时0阶反射波-衍射波因相干干涉产生100％反射，而0阶透过衍射波因相消干涉产生0％透过，结果在特定的波长频带中画出非常尖锐的谐振曲线。
图8的(b)为，在太赫兹频带中在透明的polymethylpentene(聚甲基戊烯)基板(n＝1.46)上以SU-8photoresist(光感抗蚀剂)形成衍射光栅(nH＝1.80、nL＝1.72、厚度＝80um、周期＝200um)并以有限差分元法计算的GMR计算结果(0.89THz中产生谐振)。
如图8(a)所示，若覆盖层801的介电常数为ε1，且导波衍射光栅层802的介电常数为ε2，且最下边的基板层803的介电常数为ε3，则能够以如下的数学式表示导波衍射光栅层的介电常数ε2。
(数学式)
ε2(x)＝εg+Δε*cos(Kx)
在这里，εg为构成衍射光栅并且是反复的两个种类的介电常数(εH、εL)的平均值，Δε为介电常数的最大变化量、K为光栅的波数，2π/Λ、Λ为光栅的周期、x为从原点至X轴方向的距离。
这时，在入射光的特定波长与入射角中导波衍射光栅为了产生谐振，即为了生成导波模式，只要导波的有效曲折率N满足如下条件即可。
若在导波衍射光栅中产生GMR则在衍射光栅附近集中电场，这一现象是众所周知的，因为这种接近电场强化(near field enhancement)现象，导波衍射光栅附近的微小的曲折率变化会体现为整体谐振频率的变化。若利用这种原理，则在导波衍射光栅附近形成感应膜，在感应膜内产生的微小的感应物质的化学性-物理性结合被体现为谐振频率的变化，因此可灵活应用高敏感度的感应原理。
在这里，将这种原理适用于太赫兹波领域，形成在包装纸内太赫兹波领域中反应的GMR感应元件，进而能够制作高敏感度的太赫兹波感应元件。尤其是，与具有太赫兹波的非破坏性特性，进而能够以高敏感度进行检测。
图8的(c)为用于说明导波衍射光栅的构造与模样的立体图。
衍射光栅可包括形成在绝缘板表面上的凹槽(grooves)或者凸条(ridges)。举另一示例，衍射光栅为具有电介质片内周期性交替的曲折率(例如，相位光栅)的平面型电介质片。举例的相位光栅为，形成电介质片内及通过此的周期性孔阵列进而可形成相位光栅。
举另一示例，衍射光栅可包括1次元(1D)衍射光栅或2次元衍射光栅中的一个。1D衍射光栅为，例如可包括只以第一方向(例如，沿着x轴)周期性的且平行的实质上是直线的凹槽组。2D衍射光栅的示例为，在绝板或片中包括孔的阵列。在这里，多个孔沿着2个直交方向(例如，按照x轴及y轴两侧)周期性的间隔。这时，2D衍射光栅也称为光结晶(photoniccrystal)。
图9是用于说明根据本发明一实施例的包括电场强化构造体的包装纸的变性示例的图面。
参照图9的(a)，太赫兹波用包装纸可包括太赫兹波基板层901、第一电介质层902、导波衍射光栅层903、第二电介质层904、选择性感应层905及滤波层906。
参照图9的(a)，导波衍射光栅层903为上侧与下侧被电介质层902、904覆盖。这一情况是减少主要谐振曲线的峰值周边的边带(sideband)的构造，而anti-reflection(无反射处理)条件由电介质的厚度来决定。即，导波衍射光栅层903具有相当于谐振波长一半的厚度，上下的电介质层902、904设计为相当于谐振波长的四分之一的厚度即可。这时，电介质层902、904的曲折率应当都小于导波衍射光栅层903的有效曲折率。
参照图9的(b)太赫兹用包装纸可包括太赫兹波基板层911、导波层912、导波衍射光栅层913、选择性感应层914及滤波层915。
图9的(b)的构造为，入射的光被衍射之后，除了0阶以外的剩余的高阶衍射波可在形成在基板层911与导波衍射光栅层913之间的导波层912形成导波模式(guided mode)。这时，导波层912的曲折率应当大于导波衍射光栅层913的有效曲折率与基板层911的曲折率。
举其他示例，导波层912也可形成在衍射光栅层913与选择性感应层914之间，而不是基板层911与衍射光栅层913之间。
参照图9的(c)，太赫兹波用包装纸可包括太赫兹波透过层921、第一衍射光栅层922、第二衍射光栅层923、选择性感应层924及滤波层925。第一衍射光栅层922及第二衍射光栅层923不重叠而是交叉配置。
图9的(c)的构造为，第一衍射光栅层922及第二衍射光栅层923可衍射入射的光，并且可在第一衍射光栅层922形成导波模式(guided mode)的构造。这时，第一衍射光栅层922的平均曲折率应当大于第二衍射光栅层923的平均折射率及太赫兹波透过层921的曲折率。
除了在本实施例中说明的构造以外也可变形成各种形状，如上所述的构造在导波层附件诱发电场强化效果最终能够提高敏感度。
图10是用于说明根据本发明一实施例的电场强化构造体的图面。
参照图10，电场强化构造体可以是超材料物质(metamaterial)。超材料物质为，基本以将具有波长以下的大小的金属谐振构造物为栅格(lattice)构造的核心要素，是为使物质具有负介电常数(permittivity)或负磁导率(permeability)而设计的人工物质。
参照图10(a)至图10(j)，超材料物质可具有各种图案形态。金属谐振构造物代表性的有可举例薄金属线或诸如图10的各种金属图案的aplit ring resonator(SRR)(开口环谐振器)，若将这种金属谐振构造物固定地配置光栅，则可任意调节物质的介电常数、磁导率。
尤其是，在太赫兹频带中将这种超材料物质形成在固定的电介质基板上，并且若将太赫兹波入射于超材料，则在特定的波长频带中产生谐振产生谐振来产生急剧减少透过度的区域。这时，谐振频率与在之前示例的GMR相同反应于配置在超材料物质附近的选择性感应层的细微的变化，进而谐振频率产生变化，以与此相同的谐振频率的变化可检测物质的变化(参照图7)。
超材料物质也与GMR相同在超材料物质附近产生电场强化效果，进而相比于单纯入射太赫兹波能够以更加高的敏感度进行检测，这是众所周知的并且在本发明中适用这种原理在包装纸利用超材料物质为电场强化构造体。
图11是用于说明根据本发明另一实施例的电场强化构造体的图面。参照图11，包装纸1100可包括基板层1110、金属网(网格)构造体1120、选择性感应层1130及滤波层1140。金属网构造体1120与GMR构造物类似在特定的波长频带中产生强烈的谐振，因此能够在金属网附近产生电场强化效果。相比于单纯地入射太赫兹波将能够产生电场强化效果的金属网构造体1120结合于包装纸，进而能够以高敏感度检测包装纸内部的变化。
图12是用于说明根据本发明其他实施例的电场强化构造体的图面。
参照图12，包装纸1200可包括基板层1210、金属层1220、选择性感应层1230及滤波层1240。金属层1220包括在金属膜形成孔或间隙模样的构造物的层，其中其孔会间隙具有光源的波长以下的宽度。金属层1220为，若入射太赫兹波，则入射的太赫兹波在特定波长频带中通过孔或间隙。在太赫兹波通过的同时在谐振波长以下的孔或间隙的周边形成强烈的电场。据此，相比于单纯地入射太赫兹波，将能够产生电场强化效果的金属层结合于包装纸，进而能够以高敏感度检测包装纸内部变化。
虽未图示，但是电场强化构造体在构造物的附近中能够强化电场的太赫兹区域中也可使用诱导表面等离子体构造现象的构造物(例如，半导体基板的构造物或超材料基板的构造物)或光结晶构造物。与此相同，可在构造物附近中使用强化电场的构造体。
图13是用于说明与本发明一实施例相关的太赫兹波用光学识别元件的图面。
参照图13，太赫兹波用光学识别元件2100可包括m个识别单元。各个识别单元可包括太赫兹波透过层2110、导波衍射光栅2120及基板层2130。在本实施例中，以8个识别单元的情况为基准进行说明，但是识别单元的个数并不限定与此。识别单元的面积受照射面积、固有谐振频率、光栅周期等影响，其中受照射面积的影响最大。例如，在太赫兹波的照射束的直径为6mm的情况下，识别单元的面积可以是8mm*8mm。与此相同，太赫兹波的照射束直径小，因此识别单元的面积也非常小。
太赫兹用透过层2119由使太赫兹波透过的物质构成。
导波衍射光栅2120，若照射透过太赫兹波透过层2110的太赫兹波，则能够生成具有固有谐振频率的太赫兹波。在这里，固有谐振频率可以是第一固有谐振频率至第n固有谐振频率中的一个。例如，第一固有谐振频率可以是f1。如果，n为10情况下，固有谐振频率可以是10个固有谐振频率中的一个(在包装纸相关专利中使用了固有谐振频率的用语，因此在本申请中也将用语统一成谐振频率来使用)。
导波衍射光栅2120可由光感(photosensitive)、热感、电感等物质构成。
导波衍射光栅2120可包括形成在电介质板的表面上的凹槽(grooves)或凸条(ridges)。举例的相位光栅为，形成电介质片内及通过此的周期性孔阵列进而可形成相位光栅。
举另一示例，衍射光栅可包括1次元(1D)衍射光栅或2次元衍射光栅中的一个。1D衍射光栅为，例如可包括只以第一方向(例如，沿着x轴)周期性的且平行的实质上是直线的凹槽组。2D衍射光栅的示例为，在绝板或片中包括孔的阵列。在这里，多个孔沿着2个直交方向(例如，x轴及y轴两侧)周期性的间隔。这时，2D衍射光栅也称为光结晶(photoniccrystal)。
基板层2130可以是与导波衍射光栅2120结合能够固定导播衍射光栅2120的层。
太赫兹波用光学识别元件2100为，在固有谐振频率的种类为n个，并且识别单元个数为m个的情况下，能够表示的识别码为nm个。例如，固有谐振频率的种类为10个而识别单元的个数为2个的情况下，识别码为102＝100。与此相同，太赫兹波用光学识别元件2100只使用2个识别单元也可表示100个识别码。举另一示例，在固有谐振频率的种类为10个并且识别单元的个数为8个的情况下，识别码为108＝100,000,000。
因此，太赫兹波用光学识别元件可在小面积内表示大量的识别码。
并且，太赫兹用光学识别元件为，无法用肉眼识别光学识别元件，因此其保安性也很优秀。
图14a至图14e是用于详细说明与本发明一实施例相关的太赫兹波用光学识别元件的图面。
图14a为检测从太赫兹波用光学识别元件反射的太赫兹波而图示的示意图。
参照图14a，各个识别单元(1～n)分别可具有固有谐振频率(f1、f2、f3至fn)。例如，第一识别单元1具有第一固有谐振频率f1。例如，第一识别单元1具有第一固有谐振频率f1，第二识别单元2具有第二固有谐振频率f2，第n识别单元n具有第n固有谐振频率fn。
图14b是检测从太赫兹用光学识别元件透过的太赫兹波而图示的示意图。
参照图14b，各个识别单元(1～n)分别可具有固有谐振频率(f1、f2、f3至fn)。例如，第一识别单元1具有第一固有谐振频率f1。例如，第一识别单元1具有第一固有谐振频率f1，第二识别单元2具有第二固有谐振频率f2，第n识别单元n具有第n固有谐振频率fn。
图14c是用于说明由16个识别单元构成的太赫兹用光学识别元件的图面。
参照图14c，识别单元共16个，共16个识别单元为，由具有各个固有谐振频率(f1、f2、f3至f10)的10识别单元(1～10)的组合构成。具体地说，第一识别单元为具有第一固有谐振频率f1的第一识别单元1，第二个识别单元为具有第四固有谐振频率f4的第四识别单元，第三个识别单元为具有第二固有谐振频率f2的第二识别单元2，存在于剩余位置识别单元如图2c所述也可由识别单元构成。
图14d是用于说明固有谐振频率的种类为n且识别单元的个数为m个的情况下能够表示的识别码的个数的图面。
参照图14d，能够在各个识别单元形成的识别单元的固有谐振频率的种类为n个，而太赫兹用光学识别元件为由共16个识别单元构成的情况，因此能够表示的识别码为n16个。
图14e是用于说明识别单元的多种形态的排列的图面。
参照图14e，识别单元可排列成多种形态，排列的形态可意味着与识别码不同的识别信息。识别单元可由线形、圆形、四角形、格子模样及交叉模样等多种形态来进行排列。
参照图14e的(a)乃至(c)，识别单元可被排列成线形状、交叉的形状及圆形的带状。这时线形状意味着A物品、交叉的形状意味着B物品、圆形带状意味着C物品。与此相同也可将识别单元的排列形状利用为识别信息。
图15a至图15d是用于说明与本发明一实施例相关的太赫兹波用光学识别元件识别装置的图面。
参照图15a，太赫兹波用光学识别元件识别装置可包括太赫兹波用光学识别元件2300a、光源2310a及检测部2320a。
太赫兹用光学识别你2300a可包括：由使太赫兹波透过的物质构成的太赫兹波透过层；与m个识别单元，其识别单元由导波衍射光栅构成，若照射已透过的太赫兹波，则在固有谐振频率中产生谐振，固有谐振频率为从第一固有谐振频率频率至第n固有谐振频率中的一个。
光源2310a可向太赫兹用光学识别元件2300a照射太赫兹波。例如，光源2310a可以是能够生成太赫兹波的多种形态的装置。太赫兹波作为位于红外线与微波之间区域的电磁波，一般可具有0.1THz至10THz的频率。只是，就算多少超出这一范围，只要是能够被本发明所属技术领域的技术人员容易的想出的范围，也当然能够被认可为本发明中的太赫兹波。
检测部2320a可检测从太赫兹波用光学识别元件2300a反射的太赫兹波的固有谐振频率。
识别部2330a，可基于从太赫兹波用光学识别元件2300a反射的太赫兹波的固有谐振频率识别识别码。例如。在识别单元为4个的情况下，识别部(未图示)可基于从各个识别单元反射的太赫兹波的固有谐振频率的种类来识别识别码。具体地说，例如在已被反射的太赫兹波的固有谐振频率为f1、f9、f2、f3的情况下，识别码可以是1、9、2、3。与此相同，识别码的各位数的数可表示为与固有谐振频率的种类相同的数值，而不是单纯地表示为0、1。若固有谐振频率的种类15个，则识别代码的个位数的数可表示为0～15。因此能够表示的识别代码的个数为154。
光源-检测部移动部(未图示)为，使光源移动以使在光源2310a生成的太赫兹波按顺序照射于识别单元，同时可按照光源2310a的移动来移动检测部2320a。据此，太赫兹波用光学识别元件识别装置，在太赫兹用光学识别元件2300a被固定的状态下，使光源2310a及检测部2320a移动进而可扫描多个识别单元。
参照图15b，太赫兹波用光学识别元件识别装置可包括太赫兹波用光学识别元件2300b、光源2310b及检测部2320b。
太赫兹波用光学识别元件2300b可包括：由使太赫兹波透过的物质构成的太赫兹波透过层；m个的识别单元，其识别单元由导波衍射光栅构成，若照射已透过的太赫兹波，则在固有谐振频率中产生谐振，且固有谐振频率为从第一固有谐振频率至第n固有谐振频率中的一个。
光源2310b可向太赫兹用光学识别元件2300b照射太赫兹波。
检测部2320b可检测从太赫兹波用光学识别元件2300b反射的太赫兹波的固有谐振频率。
光学识别元件移动部(未图示)可使太赫兹波用光学识别元件2300b移动以使在光源2310b生成的太赫兹波按顺序照射于识别单元，据此，太赫兹波用光学识别元件识别装置在光源2310a及检测部2320a被固定的状态下使太赫兹用光学识别元件2300a移动来扫描识别单元。
参照图15c，太赫兹用光学识别元件识别装置可包括太赫兹波用光学识别元件2300c、光源2310c及检测部2320c。
太赫兹波用光学识别元件2300c可包括：由使太赫兹波透过的物质构成的太赫兹波透过层；m个识别单元，其识别单元由导波衍射光栅构成，若照射已透过的太赫兹波，则在固有谐振频率中产生谐振，固有谐振频率为从第一固有谐振频率至第n固有谐振频率中的一个。
光源2310c可向太赫兹用光学识别元件2300c照射太赫兹波。
检测部2320c可检测从太赫兹波用光学识别元件2300c透过的太赫兹波的固有谐振频率。
光源-检测部移动部(未图示)可使光源2310c移动以使在光源2310c生成的太赫兹波按顺序照射于识别单元，同时按照光源2310c的移动距离来移动光源。据此，太赫兹波用光学识别元件识别装置在光学识别元件2300c被固定的状态下，使光源2310c及检测部2320c移动来扫描识别单元。
参照图15d，太赫兹波用光学识别元件是被装置可包括太赫兹波用光学识别元件2300d、光源2310d及检测部2320d。
太赫兹波用光学识别元件2300d可包括：由使太赫兹波透过的物质构成的太赫兹波透过层；与m个的识别单元，其识别单元由导波衍射光栅构成，若照射已透过的太赫兹波，则固有谐振频率中产生谐振，固有谐振频率为从第一固有谐振频率至第n固有谐振频率中某一个。
光源2310d可向太赫兹波用光学识别元件2300d照射太赫兹波。
检测部2320d可检测从太赫兹波用光学识别元件2300d透过的太赫兹波的固有谐振频率。
光源-检测部移动部(未图示)为，可移动太赫兹波用光学识别元件2300d以使在光源2310d生成的太赫兹波按顺序照射于识别单元，据此，在太赫兹用光学识别元件识别装置在光源2310d及检测部2320d被固定的状态下可使太赫兹用光学识别元件2300d移动来扫描识别单元。
图16是用于说明与本发明另一实施例相关的太赫兹用光学识别元件识别装置的图面。
参照图16，太赫兹波用光学识别元件识别装置可包括太赫兹用光学识别元件2400、光源2410及检测部2420。
光源2410可以是包括多个能够生成太赫兹波的光源的阵列形态。
检测部2420可以是包括多个匹配于光源阵列的检测部的检测部阵列形态。
在本实施例中，光源2410为4个光源排列在一条直线上的阵列，检测部2420为4个检测部排列在一条直线上的阵列。检测部2420阵列可1:1比例于光源阵列。
光学识别元件移动部(未图示)，可使太赫兹波用光学识别元件2400移动2430以使在光源阵列中生成的太赫兹波按顺序照射于识别单元。据此，太赫兹波用光学识别元件识别装置在光源阵列及检测部阵列被固定的状态下使太赫兹用光学识别元件2400移动来扫描识别单元。
图17是用于说明与本发明另一实施例相关的太赫兹波用光学识别元件识别装置的图面。
参照图17，太赫兹波用光学识别元件识别装置可包括太赫兹波用光学识别元件2500、光源2510及检测部2520。
光源2510可向太赫兹波用光学识别元件2500照射太赫兹波。
检测部2520可检测从太赫兹波用光学识别元件2500透过的太赫兹波的固有谐振频率。
光源-检测部移动部(未图示)，使光源2510向一个方向2530移动，同时可按照光源510的移动来移动检测部2520。
光学性识别元件移动部(未图示)可使太赫兹波用光学识别元件2500向其他方向2540移动。
据此，太赫兹波用光学识别元件识别装置使太赫兹波用光学识别元件2500、光源2510及检测部2520周期性地移动，进而可扫描识别单元。
图18a至18c是用于说明与本发明一实施例相关的识别单元用照明装置的图面。
参照图18a，可按照频带(G1、G2…、Gm)分别设定固有谐振频率。频带为，可基于能够由调制部(图18b的2610b)变更的频带来进行设定。例如，调制部(图18b的2610b)以f2为基准能够进行变更的频带为f1至f3的情况下，第一频带G1为f1至f3。调制部(图18b的2610b)以f5为基准能够变更的频带为f4至f6的情况下，第一频带G1为f4至f6。
参照他18b，识别单元用照明装置可包括识别单元2600b及调制部2610b。识别单元2600b可包括：由使太赫兹波透过的物质构成的太赫兹波透过层；与对于已投过的太赫兹波具有对应于已设定的频带G1的固有谐振频率f2的导波衍射光栅。
调制部2610b可将导波衍射光栅的固有谐振频率在已设定的频道内变更为其他固有谐振频率。例如，调制部2610b可将导波衍射光栅的固有谐振频率f2在已设定的频带G1内变更为其他固有谐振频率(f1或f3)。
对变更谐振频率的方法具体距离说明，调制部2610b可将导波衍射光栅的固有谐振频带在已设定的频带内变更为其他固有谐振频率。对此具体的说明将在以下参照图19进行后述。
参照图18c，识别单元用照明装置可包括识别单元2600c及调制部2610c。识别单元2600c可包括：由使太赫兹波透过的物质构成的太赫兹波透过层；与对已透过的太赫兹波具有对应于已设定的频带G2的固有谐振频率f5的导波衍射光栅。
调制部2610c可将导波衍射光栅的固有谐振频率在已设定的频带内变更为其他固有谐振频率。调制部2610c可将导波衍射光栅的固有谐振频率f5在已设定的频带G2内变更为其他固有谐振频率f4或f6。
如上所述，若利用识别单元用照明装置，则使用者等能够在谐振频率范围内自由变更识别单元的谐振频率。因此无需按照各个谐振频率范围分别生成识别单元，因此能够节省识别单元及光学识别元件的生产费用。并且，使用者等利用识别单元用照明装置在现场将识别单元变更为所需谐振频率，进而能够增大使用者的便利性。
图19是用于说明根据本发明一实施例的导波衍射光栅的图面。
参照图19(a)，识别单元可包括对于特定频率产生Guided Mode Resonance(GRM，导模共振)的导波衍射光栅(waveguide grating)。
导波衍射光栅层2702在可衍射在已设定的条件(入射光的波长、入射角、导波厚度及有效曲折率等)中入射的光。除了0阶以外的剩余高阶衍射波可在导波光衍射光栅层802形成导波模式(guided mode)。这时，0阶反射波-透过波产生导波模式(guided mode)与相位整合(phase matching)，并且导波模式的能量将产生重新传达到0阶反射波-透过波的谐振(resonance)。在谐振生成的同时0阶反射波-衍射波因相干干涉产生100％反射，而0阶透过衍射波因相消干涉产生0％透过，结果在特定的波长频带中画出非常尖锐的谐振曲线。
图8的(b)为，在太赫兹频带中在透明的polymethylpentene(聚甲基戊烯)基板(n＝1.46)上以SU-8photoresist形成衍射光栅(nH＝1.80、nL＝1.72、厚度＝80um、周期＝200um)并以有限差分元法计算的GMR计算结果(0.89THz中产生谐振)。
如图19(a)所示，若覆盖层801的介电常数为ε1，导波衍射光栅层802的介电常数为ε2，最下边的基板层803的介电常数为ε3，则能够以如下的数学式1表示导波衍射光栅层的介电常数ε2。
(数学式)
ε2(x)＝εg+Δε*cos(Kx)
在这里，εg为构成衍射光栅并且是反复的两个种类的介电常数(εH、εL)的平均值，Δε为介电常数的最大变化量、K为光栅的波数，2π/Λ、Λ为光栅的周期、x为从原点至X轴方向的距离。
这时，在入射光的特定波长与入射角中导波衍射光栅为了产生谐振，即为了生成导波模式，只要导波的有效曲折率N满足如下条件即可。
尤其是，在导波衍射光栅内注入光感变色(photochromic)物质、热感变色(thermochromic)物质、电感变色(electrochromic)物质，在外部将适当的光、热、电施加于衍射光栅，进而可诱导曲折率的变化Δε。例如，通过调制部2610b照射光或加热、施加电来变化Δε，进而可改变导波衍射光栅的谐振频率。
图19(c)是用于说明导波弹射光栅的构造与模样的立体图。
衍射光栅可包括形成在绝缘板表面上的凹槽(grooves)或者凸条(ridges)。举另一示例，衍射光栅为具有在电介质片内周期性交替的曲折率(例如，相位光栅)的平面型电介质片。举例的相位光栅为，形成电介质片内及通过此的周期性孔阵列进而可形成相位光栅。
举另一示例，衍射光栅可包括1次元(1D)衍射光栅或2次元衍射光栅中的一个。1D衍射光栅为，例如可包括只以第一方向(例如，沿着x轴)周期性的且平行的实质上是直线的凹槽组。2D衍射光栅的示例为，在绝板或片中可包括孔的阵列。在这里，多个孔沿着2个直交方向(例如，按照x轴及y轴两侧)周期性的间隔。这时，2D衍射光栅也称为光结晶(photoniccrystal)。
图20a至图20j是用于说明在根据本发明一实施例的太赫兹波用光学识别元件适用于物体的示例的图面。
为了说明图20a至图20j的太赫兹波用光学识别元件2800，图示了能够用肉眼看得到的太赫兹波用光学识别元件2800，但是实际上人是无法用肉眼识别太赫兹波用光学识别元件2800是否存在
参照图20a，太赫兹波用光学识别元件2800可附着于军人的帽子、军服等。在这一情况下，太赫兹用光学识别元件2800可被使用为识别敌军与我军的标志。
参照图20b，太赫兹用光学识别元件2801可附着于高价的箱包的挂环、内皮等。在这一情况下，太赫兹用光学识别元件2801可被使用为识别真品与赝品的标志。
参照图20c，太赫兹用光学识别元件2802可附着于装有高价酒的瓶子等。在这一情况下，太赫兹用光学识别元件2802可被使用为识别真品与赝品的标志。
参照图20d，太赫兹用光学识别元件2803可附着于IC芯片等。在这一情况下，太赫兹用光学识别元件2803可被使用为识别各种IC芯片的标志。
参照图20e，太赫兹用光学识别元件2804可附着于货币等。在这一情况下，太赫兹用光学识别元件2804可被使用为识别真钞与假钞的标志。
参照图20f，太赫兹用光学识别元件2805可附着于枪支类等。在这一情况下，太赫兹用光学识别元件2805可被使用为识别各种枪支的标志。
参照图20g，太赫兹波用光学识别元件2806可附着于高额的首饰等。在这一情况下，太赫兹用光学识别元件2806可被使用为识别真品与赝品的标志。
参照图20h，太赫兹波用光学识别元件2807可附着于食品容器等。在这一情况下，太赫兹用光学识别元件2807可被使用为识别各种食品容器的标志。
参照图20i，太赫兹波光学识别元件2808可附着于书籍等。在这一情况下，太赫兹用光学识别元件2808可被使用为识别各种书籍的标志。
参照图20j，太赫兹波光学识别元件2809可附着于人体或动物内等。在这一情况下，太赫兹用光学识别元件2809可被使用为识别人或动物的标志。
根据本实施例的太赫兹波用光学识别元件除了在上述说明的示例以外也可附着于各种物体等。
上述已说明的实施例为，为了进行多种变形，也可构成为选择性地组合各个实施例的一部分或组合全部。
并且，应该注意实施例是为了说明而并非为了限制。并且，只要是本发明所属技术领域的通常的技术人员应当理解能够在本发明的技术思想的范围实施多种实施例。

Claims (19)

1.一种太赫兹波用包装纸，其特征在于，包括：
太赫兹波透过层，由使太赫兹波透过的物质构成；及
电场强化构造体，在透过所述太赫兹波透过层的太赫兹波中反应于已设定的频带来强化电场。
2.根据权利要求1所述的太赫兹波用包装纸，其特征在于，还包括：
滤波层，与所述电场强化构造体结合，并且只使特定物质通过所述电场强化构造体。
3.根据权利要求1所述的太赫兹波用包装纸，其特征在于，还包括：
选择性感应层，与所述电场强化构造体结合并且只与特定物质结合；及
滤波层，只使所述特定物质通过所述选择性感应层。
4.根据权利要求1所述的太赫兹波用包装纸，其特征在于，还包括：
太赫兹波屏蔽层，形成在所述太赫兹透过层及所述电场强化构造体的两侧面并且屏蔽太赫兹波。
5.根据权利要求1所述的太赫兹波用包装纸，其特征在于，
所述电场强化构造体为，
至少是衍射光栅、金属网、超材料、包括具有光源波长以下宽度的开口部的金属层、诱导表面等离子谐振的构造物及光结晶构造物中的一个。
6.一种太赫兹波用感应传感器，根据在包括使太赫兹波透过的区域的包装容器内插入的太赫兹波用感应传感器，其特征在于，包括
基板层，由使太赫兹波透过的物质构成；及
电场强化构造体，形成在所述基板层上，并且在透过所述基板层的太赫兹波中反应于提前设定的频带来强化电场。
7.根据权利要求6所述的太赫兹波用感应传感器，其特征在于，还包括：
滤波层，与电场强化构造体结合并且只使特定物质通过电场强化构造体。
8.根据权利要求6所述的太赫兹波用感应传感器，其特征在于，还 包括：
选择性感应层，与所述电场强化构造体结合并且只与特定物质结合；及
滤波层，只使所述特定物质通过所述选择性感应层。
9.根据权利要求6所述的太赫兹波用感应传感器，其特征在于，
所述电场强化构造体为，
至少是衍射光栅、金属网、超材料、包括具有光源波长以下宽度的开口部的金属层、诱导表面等离子体谐振的构造物及光结晶构造物中的一个。
10.一种利用太赫兹波的检测装置，其特征在于，包括：
太赫兹波用包装纸，包括太赫兹波透过层与电场强化构造体，其中所述太赫兹透过层由使太赫兹波透过的物质构成，所述电场强化构造体在透过所述太赫兹波透过层的太赫兹波中反应于提前设定的频带来强化电场；
太赫兹光源，向所述包装纸照射太赫兹波；及
检测部，检测从所述包装纸生成的太赫兹波的特性。
11.根据权利要求10所述的利用太赫兹波的检测装置，其特征在于，还包括：
判断部，比较所述检测到的太赫兹波与基准太赫兹波，来判断所述电场强化构造体周边是否有变化。
12.根据权利要求11所述的利用太赫兹波的检测装置，其特征在于，
所述判断部为，
在所述检测到的太赫兹波的谐振频率与所述基准太赫兹波的谐振频率差异大于已设定范围的情况下，判断为所述电场强化构造体周边有变化。
13.根据权利要求10所述的利用太赫兹波的检测装置，其特征在于，
所述包装纸，还包括：
滤波层，与所述电场强化构造体结合并且只使特定物质通过所述电场强化构造体。
14.根据权利要求10所述的利用太赫兹波的检测装置，其特征在于，
所述包装纸，还包括：
选择性感应层，与所述电场强化构造体结合并且只与特定物质结合；及
滤波层，只使所述特定物质通过所述选择性感应层。
15.根据权利要求10所述的利用太赫兹波的检测装置，其特征在于，
所述包装纸，还包括：
太赫兹波屏蔽层，形成在所述太赫兹波透过层及电场强化构造体的两侧面并且屏蔽太赫兹波。
16.一种利用太赫兹波的检测装置，其特征在于，包括：
太赫兹波用感应传感器，插入于包括使太赫兹波透过的区域的包装容器内，并且包括基板层与电场强化构造体，其中所述基板层由使太赫兹波透过的物质构成，所述电场强化构造体形成在所述基板层上并且在透过所述基板层的太赫兹波中反应于提前设定的频带来强化电场；
太赫兹光源，向所述感应传感器照射太赫兹波；及
检测部，检测从所述感应传感器生成的太赫兹波的特性。
17.根据权利要求16所述的利用太赫兹波的检测装置，其特征在于，还包括，
判断部，比较所述检测到的太赫兹波与基准太赫兹波，判断在所述电场强化构造体周边是否有变化。
18.根据权利要求16所述的利用太赫兹波的检测装置，其特征在于，
所述太赫兹波用感应传感器，还包括：
滤波层，与所述电场强化构造体结合并且只使特定物质通过所述电场强化构造体。
19.根据权利要求16所述的利用太赫兹波的检测装置，其特征在于，
所述太赫兹波用感应传感器，还包括：
选择性感应层，与所述电场强化构造体结合并且只与特定物质结合的；及
滤波层，只使特定物质通过所述选择性感应层。
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