CN202267757U - 太赫兹带光学元件用线栅偏振片以及电磁波处理装置 - Google Patents

Abstract

目前作为太赫兹带的光学元件使用的线栅偏振片价格非常高，而且容易破损，因此对使用或保管的条件有限制。而且，使用基材或母材的线栅、设置了与栅格垂直相交的横条部的线栅，存在光学性能上的问题。本实用新型提供一种太赫兹带光学元件用线栅偏振片，具有树脂基材；在所述树脂基材上形成的树脂皮膜；和在所述树脂皮膜上形成的金属线，所述树脂皮膜是在表面具有规律性凸凹结构、厚度为0.01μm～3μm的光固化性成形体，在0.5Thz～1.5Thz的带宽中的消光比为20dB以上，所述凸凹结构的规律是，高度为0.01μm～20μm、至少一个方向的间距在0.01μm～20μm的范围内。

Description

太赫兹带光学元件用线栅偏振片以及电磁波处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种作为太赫兹带的光学元件使用的线栅偏振片、以及使用该线栅偏振片的电磁波处理装置。 

背景技术

线栅偏振片是在光学或电磁波的领域中，被一般地使用的光学元件(例如，参照非专利文献1)，作为一个例子，揭示了在太赫兹带的偏光解析装置上使用线栅的实例(例如，专利文献1)。 

在专利文献1中记载的线栅是将细长的金属线、例如数十μm直径的钨丝在直径100mm左右的框中以100μm左右的间距、等间隔地固定。这样的线栅存在由于张力而导致金属线断开、或者金属线的间隔变得不均的问题。又，这样的线栅作为部件价格昂贵，且由于易破损，在使用或保管的条件上存在限制。 

除这样的线栅以外，还贩卖有在玻璃基材上形成金属薄膜，通过由蚀刻金属薄膜等形成细线图案而制造的线栅。又，也贩卖有在树脂或玻璃等的母体材料内通过细线化制造的线栅。这些在玻璃基材上形成有细线图案的线栅或在母材内使金属细线化设置的线栅，由于基体材料或母体材料的折射率、反射率、吸收率等的物理特性，会发生多重反射或干涉等的不理想现象，因此，为了回避这个现象需要特别的处理。而且采用玻璃这样的基体材料时，存在易于破损的问题。在专利文献2中，为了解决上述的课题，揭示有不使用基体材料或母体材料，设有与栅格垂直相交的横条部的线栅。但是在这样的结构中，存在不能得到充分的消光比的问题。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1特开2003-14620号公报 

专利文献2再公表WO2007/138813号公报 

非专利文献 

非专利文献1吉原邦夫著“物理光学”(共立出版、昭和41年初版)P.216 

实用新型内容

实用新型要解决的问题 

本实用新型的目的在于提供一种易于处理、保管，价格便宜，且有良好的光学性能的，作为太赫兹带的光学元件使用的线栅偏振片。进一步提供一种通过提高线栅偏振片的处理性、维修性和可靠性而大幅度地提高功能以及维护性的电磁波处理装置。 

解决问题的手段 

本实用新型者等的研究的结果是：在特定的树脂基体材料上，形成有在表面有特定的规律的凸凹结构的、厚度极其薄的树脂皮膜，在该树脂皮膜上形成金属线而构成的线栅偏振片在能够満足上述的课题的基础上，即使受到弯曲等的物理的应力其光学性能的降低也较少，且具有高可靠性，由此可见，使用这个线栅偏振片，能够进行信息量较多的测定，也可以构成在分析精密度以及重现性、维护性等方面优良的电磁波处理装置，并得到本实用新型。 

即，本实用新型如以下所述。 

本实用新型太赫兹带光学元件用线栅偏振片具有：树脂基材；在上述树脂基材上形成的树脂皮膜；和在上述树脂皮膜上形成的金属线，其特征在于，上述树脂皮膜是在表面具有规律性凸凹结构、厚度为0.01μm～3μm的光固化性成形体，在0.5Thz～1.5Thz的带宽中的消光比为20dB以上，上述凸凹结构的规律是，高度为0.01μm～20μm、至少一个方向的间距在0.01μm～20μm的范围内。 

在本实用新型太赫兹带光学元件用线栅偏振片中，优选为金属线至少存在于格子状凸部的顶部的上方，并且在与特定方向垂直的截面中，通过金属线的顶部、且沿着金属线的 立设方向的金属线轴，与通过格子状凸部的顶部、且沿着格子状凸部的立设方向的格子状凸部轴是错位的。 

在本实用新型的太赫兹带光学元件用线栅偏振片中，优选为入射了0.5THz～1.5THz的带宽的脉冲波时，在树脂基材的内部多重反射的脉冲波的强度是观测对象的脉冲波的强度的50％以下。 

在本实用新型的太赫兹带光学元件用线栅偏振片中，优选为施加弯曲半径20mm的弯曲应力前后的消光比的变化率在5％以下。 

在本实用新型的太赫兹带光学元件用线栅偏振片中，优选为金属线由保护膜覆盖。

本实用新型的太赫兹时间区域分光分析装置，其特征在于，将上述的太赫兹带光学元件用线栅偏振片作为光学元件使用。 

本实用新型的检查装置，其特征在于，上述的太赫兹带光学元件用线栅偏振片、将太赫兹脉冲光照射至样本的光源、检测透过/反射脉冲光的单元和透过/反射脉冲光的太赫兹时间区域测量单元组合而构成。 

本实用新型的光线处理装置，其特征在于，上述的太赫兹带光学元件用线栅偏振片作为使从可见光到太赫兹光的任意带宽的多个光线的光轴重叠的光学元件使用。 

本实用新型的检体信息取得装置，其特征在于，具有：上述的太赫兹带光学元件用线栅偏振片；太赫兹波产生单元；检体保持单元；分别检测入射光、透过光和反射光的检测单元；和处理由所述检测单元检测到的信号、取得所述检体的信息的处理单元。 

本实用新型的信息通信装置，其特征在于，具有：上述的太赫兹带光学元件用线栅偏振片；具有太赫兹波发送元件、朝向接收机发射太赫兹波的太赫兹波发送机；具有太赫兹波接收元件、检测从发送机被发射并在空中传播来的太赫兹波的太赫兹波接收机。 

实用新型的效果 

本实用新型的太赫兹带光学元件用线栅偏振片由于利用卷对卷生产中的纳米印刷技术制造，所以可以以便宜的价格提供消光比高的、面内均匀性优良的制品。由于可以选择对光学性能的影响少的低折射率、低反射率、低吸收率的基体材料，所以本实用新型的线 栅偏振片易于处理、保管的同时，多重反射或干涉等的问题较少，还具有高透射率的高性能。又，通过在厚度极薄的树脂皮膜上支撑有金属线，使得由弯曲或冲撞等的物理性的应力而导致的面内均匀性或光学性能的降低不会产生，所以本实用新型的线栅偏振片也可以安装在装置的可动部。进一步，本实用新型的线栅偏振片可以剪断加工为任意的形状，且有高可靠性。而且由于金属线可以用保护膜覆盖，所以即使线栅偏振片被污染也可以清洗。 

从以上列举的优点考虑，将本实用新型的太赫兹带光学元件用的线栅偏振片作为光学元件使用的电磁波处理装置能够进行信息量多的测定，并在分析精密度以及重现性、进一步在维护性等方面也有优良的性能。 

附图说明

图1是表示在本实用新型实施形态中涉及的线栅偏振片的一部分的概略截面图。 

图2是表示线栅偏振片1以及2的透过率的图。 

图3是表示线栅偏振片1以及2的消光比的图。 

图4是表示太赫兹时间区域分光分析装置的构成例的概略图。 

图5是表示基于太赫兹分光透过率的检查装置的构成例的概略图。 

图6是表示使太赫兹光、红外光或可见光重叠的构成例的概略图。 

图7是表示可以大致同时取得透过信息和反射信息的样品信息取得装置的构成例的概略图。 

具体实施方式

关于本实用新型，下面具体的进行说明。首先，对太赫兹带光学元件用的线栅的构成进行说明。 

本实用新型的太赫兹带光学元件用线栅偏振片包含：树脂基体材料、在上述树脂基体材料上形成的树脂皮膜和在上述树脂皮膜上形成的金属线，上述树脂皮膜在表面具有高度为0.01μm～20μm、至少一个方向的间距在0.01μm～20μm的范围的、规则的凸凹构造，上述树脂皮膜是厚度为0.01μm～3μm的光固化性成形体，在0.5Thz～1.5Thz的带宽的消光比为20dB以上。 

本实用新型实施形态中涉及的线栅偏振片的一部分的概略截面图如图1(A)所示。图1(A)所示的线栅偏振片具有：在树脂基体材料151上形成的树脂皮膜152和隔着誘电体层153在树脂皮膜152上形成的金属线154。又，树脂皮膜152在表面形成有由格子状凸部155构成的凹凸结构，在树脂基体材料151和树脂皮膜152之间形成有混合层156。又，在图1(A)中，H1表示凹凸结构(格子状凸部155)的高度，H2表示树脂皮膜152的厚度，H3表示金属线154的高度，W表示金属线154的宽度，P表示凸凹结构(格子状凸部155)的间距。 

又，在图1(B)中表示的线栅偏振片可以是如下的构造，即在与线栅偏振片的特定方向垂直的截面中，通过金属线154的顶部、且沿着金属线154的立设方向的金属线轴A和通过树脂皮膜152的格子状凸部155的顶部、且沿着格子状凸部155的立设方向的格子状凸部轴B错位的构造。金属线轴A和格子状凸部轴B为错位的结构的情况下，金属线154的保持性提高，因此这种结构比较理想。从金属线154的保持性以及线栅偏振片的光学特性的方面考虑，这些轴的错位相对于凸凹结构的间距优选为0.1％～50％的范围、更优选为0.1％～40％的范围，特别优选为0.1％～30％的范围。金属线154的保持性提高的理由被推测是：由于金属线和电介体覆盖的格子状凸部的界面的形状接近平坦，因此可以抑制在线栅偏振片弯曲的情况或湿热变形的情况中伴随的应力集中。 

(树脂基体材料) 

作为构成线栅偏振片的树脂基体材料151，优选为透明、有弯曲性、厚度均匀的薄膜材料，而且优选在太赫兹带具有低折射率、低反射率、低吸收率的材料。特别地，太赫兹时间区域分光分析装置用的线栅偏振片的情况下，照射了脉冲波时，若在树脂基体材料的内部多重反射的话，观测对象的脉冲波与由于多重反射而延迟出现的脉冲波重叠，若将这些脉冲波原样的进行傅立叶变换的话光谱会出现强的干涉条纹，存在数据解析复杂的问题。在本实用新型的线栅偏振片中，优选使用进行这样的测定时候、多重反射的脉冲波的强度小的树脂基体材料。例如，入射了0.5THz～1.5THz的带宽的脉冲波至线栅偏振片时，树脂基体材料的内部的多重反射的脉冲波的强度优选为观测对象的脉冲波的强度的50％以下，更优选为40％以下，进一步优选为30％以下，特别优选为20％以下，更特别优选 为10％以下，最优选为5％以下，实际上最优选为没有多重反射。这里太赫兹脉冲波是通过历来公知的方法产生的，例如可以通过使用超短脉冲激光激发半导体的光传导开关元件的方法来产生太赫兹脉冲波，并将与电流计连接的光传导开关作为太赫兹脉冲波的检测器来进行评价。 

作为树脂基体材料151，从价格和性能方面考虑，优选使用例如以下的树脂：聚乙烯(PE)树脂、聚丙烯树脂(PP)、交联聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、环烯烃(COP)树脂、环烯烃共聚物(COC)树脂、聚苯乙烯(PST)树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂、聚萘二甲酸酯乙二醇酯(PEN)树脂、聚芳酯(PAR)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚酰胺树脂(PA)、聚酰亚胺(PI)树脂、聚醚酰亚胺(PEI)树脂、聚苯醚树脂、改性聚苯醚树脂、聚醚砜(PES)树脂、聚砜树脂、聚醚酮树脂、聚甲醛树脂(POM)、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、三醋酸纤维素(TAC)树脂等。从太赫兹带的吸收小的方面考虑，进一步优选为PE、PP、COP、COC、PET、PBT、PEN，从加工性、强度、耐热性优良方面考虑，进一步优选为PET、COP、COC、TAC。从在太赫兹带的吸收小、加工性、强度、耐热性优良方面考虑，最优选为COP、COC、PET。 

树脂基体材料151的厚度没有特别的限制，通常可以使用的厚度在4μm～2mm的范围，从制造的容易度和处理的方面考虑，优选8μm～500μm的范围，从装载线栅偏振片的装置可以更小型化的方面考虑，特别优选15μm～100μm的范围。从树脂基体材料151的强度和可靠性、价格等方面考虑，特别优选PET等的芳香族聚酯系的、厚度在4μm～100μm的范围的材料。 

优选对树脂基体材料151实施使其和树脂皮膜152的粘结性提高的处理，例如，优选在被粘结的表面实施与树脂皮膜152的化学结合处理、用于浸透等的物理结合的易粘结表面涂层、预处理、电晕处理、等离子体处理、高能线照射处理、表面粗糙化处理、多孔质化处理等。没有形成金属线154的背面也可以不处理，但是由于控制太赫兹光带宽或可见光带宽的反射率的目的，优选形成电介体薄膜、蛾眼结构。 

树脂基体材料151与目的对应地，优选为与可塑剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、染料、颜料、难燃剂、有气体阻隔功能的材料、粘着剂等配合，或使用作为层叠体复合化了的材料。 

(树脂皮膜) 

在树脂基体材料151上形成有树脂皮膜152，该树脂皮膜152是在表面具有规律性凸凹结构、厚度H2为0.01μm～3μm的光固化性成形体，在0.5Thz～1.5Thz的带宽中的消光比为20dB以上，该所述凸凹结构的规律是，高度H1为0.01μm～20μm、至少一个方向的间距P在0.01μm～20μm的范围内。进一步在树脂皮膜152的凸凹结构上形成有金属线154。 

作为线栅偏振片的特性，金属线154的间距为作为对象的光的波长的四分之一以下时，得到充分的偏光性能，进一步得知间距越小越能够提高偏光性能。考虑太赫兹带宽的偏光特性时，支撑金属线154的树脂皮膜152表面的凸凹结构的间距P优选为0.01μm～20μm的范围。为了使该波长区域的偏光性能稳定的同时提高消光比，更优选为缩小间距。本实用新型的线栅偏振片优选为在太赫兹时间区域分光分析中使用的带宽有高的消光比，例如在0.5THz～1.5THz的带宽的消光比优选在20dB以上。又，消光比更优选为25dB以上，进一步优选为30dB以上，特别优选为35dB以上，最优选为40dB以上，特别最优选为45dB以上。 

树脂皮膜152表面的凸凹结构以及金属线154的间距在150nm以下的话，除了具有太赫兹光带宽的偏光特性之外，还具有至可见光区域的偏光特性，间隔在在120nm以下的话，还具有至400nm附近的短波长光的偏光特性，间隔在10nm左右的话，还具有至紫外区域的偏光特性也可以合并。又，与这样的间距变小对应地，在任意的波长区域消光比也进一步提高，因此较为理想。 

为了提高光学性能构成包含金属线154周围的空气的层，和为了固定地牢固地保持金属线154的间隔而具有充分的强度，从上述两个目的考虑，树脂皮膜152的表面的凸凹结构的高度H1优选为该凸凹结构的间距P的0.5倍～2.0倍的范围，特别优选为1.0倍～2.0倍的范围。 

树脂皮膜152表面的凸凹结构的截面形状没有限制。这些截面形状可以是梯形、矩形、方形、棱柱状或半圆状等的正弦波状。这里，正弦波状是指具有由重复的凹部和凸部构成的曲线部。曲线部只要是弯曲的曲线即可，例如，在凸部具有缩颈的形状也包含在正弦波状中。又，从树脂皮膜152的凸部以及其侧面的至少一部分易于覆盖电介体的目的出发，优选为上述形状的端部或者顶点、波谷为有缓和的曲率的弯曲形状。 

树脂皮膜152的厚度越薄，则具有如下的较好的效果：(a)能够抑制在树脂皮膜的光的吸收，提高透过率。(b)可以减少树脂皮膜中的挥发性残留成分量，防止由于挥发等而导致的污染。(c)减小由于光固化性树脂的固化收缩产生的卷曲，提高线栅偏振片的平面性。(d)提高树脂皮膜的弯曲性，可以抑制使线栅偏振片变形时的裂缝的产生。(e)可以提高向由于温度或湿度的变化在树脂基体材料或金属线的层间产生的应力的追从性，并增加可靠性。与之相反，想要利用纳米印刷技术，使树脂皮膜的厚度变薄，制造转印物的话，存在如下问题：(f)在光固化性树脂混入有微小异物或在生产设备的周围浮游的微小异物混入转印转写表面时，在异物的周围产生透镜状缺陷的频率增高。(g)由于涂抹线或液体飞溅等的不良情况，光固化性树脂难以均匀地塗在树脂基体材料上，产生转印转写缺陷的频率增高。(h)光固化性树脂变得易于受到氧气阻碍，存在未反应成分残留、产生转印转写缺陷的频率变高等，成品率降低的问题。偏振片根据后述那样的光固化性树脂的组成、反应条件的最合适化、转印转写工序，本实用新型的线栅偏振片的树脂皮膜的厚度可以在0.01μm～3μm的范围来制造。 

在本实施形态中所示的线栅偏振片为了在树脂基体材料151上形成而具有弯曲性，由于支撑金属线154的树脂皮膜152的厚度在3μm以下是极薄的，使得线栅偏振片变形时的质量降低微小。例如，增加弯曲半径20mm的弯曲应力时，也没有树脂皮膜152以及金属线154破裂或者折断这样的损伤，光学性能也没有出现影响，因此，树脂皮膜152的厚度优选为3μm以下，为了耐受弯曲半径5mm的弯曲应力，优选为厚度在1μm以下，进一步优选为厚度在0.5μm以下。 

这样一来，线栅偏振片由于对弯曲、振动等的应力的适应性强，也可以装载在装置的可动部。又，由于也易于裁断，在剪断线的周围树脂皮膜152部的裂纹或者折断也不扩大， 因此可以切分为任意的形状或数毫米方形的小片，所以在装载线栅的装置的小型化或量产性的方面也十分理想。 

又，通过可以使树脂皮膜152的厚度可变薄，确认了偏振片对于温度或湿度的变化也有高的可靠性。一般地材料的比表面积增加的情况下，其可靠性有降低的倾向，但是对于线栅偏振片来说，通过使厚度变薄，使得向在树脂基体材料或金属线的层间产生的应力的追从性提高，结果相反地可以推测出可靠性增加。 

为了使树脂皮膜152的厚度变薄、且转写转印缺陷的产生减少，要求使用的光固化性树脂的粘度减小，压膜机压膜的离型性良好，和树脂基体材料的粘结性良好。 

光固化性树脂优选为同时满足以下三个条件的组成物：含有在1个分子中包含3个以上的丙烯基以及/或者甲基丙烯基的1种以上的单体在20～60重量份％的范围；通过光固化反应结合成为固体的成分在98重量份％以上；在25℃的粘度为10mPa·s以下。进一步，光固化性树脂更优选为含有N-乙烯基化合物的单体在5～40重量份％的范围的情况，含有包含丙烯基以及/或者甲基丙烯基的硅化合物在0.1～10重量份％的范围的情况，以黏性的调整以及调整固化物的储物性为目的进一步配合其他的单体的情况。向光固化性树脂组成物放入的光聚合引发剂的配合比优选为0.1～5.0重量份％的范围。光固化性树脂组成物优选为用过滤等方法除去异物(颗粒)。采用过滤的情况下，优选为使用能够捕捉的最小粒子直径为1μm以下的过滤器，对于树脂皮膜变薄时，使成品率提高则进一步优选为能够捕捉的最小粒子直径为0.5μm以下的过滤器。对于任何一个最小粒子直径，优选为过滤器的捕捉效率在99.9％以上。 

在光固化性树脂组成物中，在不损失本来的目的范围，根据需要可以包含其它的现有的添加物，例如流动调整剂、均染剂、有机以及无机的染料以及颜料、增量剂、可塑剂、润滑剂、加强剂、抗氧化剂、变黄防止剂、紫外线吸收剂、发蓝剂、沉淀防止剂、消泡剂、耐磨耗赋予剂、摩擦减少剂、带电防止剂、防晕剂等。 

树脂皮膜152优选为利用在卷对卷生产中的光纳米印刷技术而成形。例如通过在有作为树脂皮膜152表面的凸凹结构的反转形状的凹凸结构的模具上，浇注固化性树脂组成物，通过光固化而成形。作为光固化性树脂组成物浇注至模具的方法例如是：在树脂基体材料 151上将光固化性树脂组成物以薄膜状涂敷后，使之与模具接触，在模具的凹凸结构和树脂基体材料之间填充的方法；或在模具的表面将光固化性树脂组成物以薄膜状涂敷后，通过使之和树脂基体材料151接触，填充在模具的凹凸结构和树脂基体材料151之间的方法。 

涂敷光固化性树脂组成物的方法没有特别地限制，例如是：辊涂法、(微)凹版涂布法、空气刮刀涂布法、刮涂法、刀涂法、杆涂法、帘式淋涂法、接触涂布法、液滴涂布法、鼓式涂铸法、筛网印涂法、浸渍涂装法、孔式涂布法、棒式涂布法、喷涂法、旋涂法、押涂法、喷注涂布法等。 

不论是哪一种方法，重要的是不在模具的凹凸结构内混入气泡以及使保持在模具和树脂基体材料151之间的光固化性树脂组成物的膜厚不均的程度变小。 

模具的温度优选为在25℃～100℃的范围调节为恒定。模具的温度在25℃以上的话，在提高光固化性树脂的流动性的同时，还具有提高树脂皮膜152和树脂基体材料151的粘结力的效果，或具有提高树脂皮膜152的固化反应后的模具的离型性的效果，因此，较为理想。模具的温度在100℃以下的话，由于树脂基体材料151的热变形小而较为理想。模具的温度更优选为30℃～80℃的范围，进一步优选为35℃～70℃的范围，特别优选为40℃～65℃的范围。 

树脂皮膜152的厚度可以通过光固化性树脂组成物向模具的填充量、树脂基体材料以及模具的压力来调整。 

又转写设备周边的清洁度优选为10000级以上，更优选为1000级以上，进一步优选为100级以上，特别优选为10级以上。 

(电介体层) 

为了提高树脂皮膜152和金属线154的粘结性，优选为在形成金属线154之前，设置电介体层153覆盖树脂皮膜152表面的凸部以及其侧面部的至少一部分。构成电介体层153的电介体优选为在使用线栅偏振片的光的带宽实际上是透明的，还优选为与树脂皮膜152以及构成金属线154的金属的粘结力强的材料。例如，可以使用硅(Si)的氧化物、氮化物、卤素化物、碳化物的单体或者其复合物，或铝(Al)、铬(Cr)、钇(Y)、锆(Zr)、钽(Ta)、钛(Ti)、钡(Ba)、铟(In)、锡(Sn)、锌(Zn)、镁(Mg)、钙(Ca)、 铈(Ce)、铜(Cu)等金属的氧化物、氮化物、卤素化物、碳化物的单体或者他们的复合物(在电介体单体中混合其它的元素、单体或者化合物的电介体)。为了提高和金属的粘结力，电介体层153的厚度优选为0.1nm以上，为了提高生产率，电介体层153的厚度优选为30nm以下。在电介体层153中，金属线154形成时，虽然也有抑制从树脂皮膜152的挥发成分的放出的效果，但树脂皮膜152的厚度在3μm以下的话，挥发成分量少，因此，电介体层153的厚度不到5nm也可以发挥充分的效果。电介体层153的厚度更优选为4nm以下，进一步优选为3nm以下。 

作为使电介体层153覆盖在树脂皮膜152上的方法是通过构成电介体层153的材料来适当地选择的。例如，可以适宜地使用喷镀法、真空蒸镀法等的物理蒸镀方法。从粘结强度的观点出发优选为喷镀法。 

(金属线) 

作为构成金属线154的金属，没有特别地限制，例如，优选为由银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、钨(W)、铝(Al)，或者它们的合金来构成。尤其，从成本和耐久性的观点出发，更优选为由铝或者其合金构成。又，从提高消光比的观点出发，优选为使用钨或者其合金。 

金属线154形成在树脂皮膜152之上的方法，或优选地形成在预先覆盖树脂皮膜152的凸部以及其侧面部的至少一部分而形成电介体层153上的方法没有特别地限制，例如，优选为真空蒸镀法、喷镀法、离子镀法等的物理蒸镀方法，尤其，优选可以对金属在凸部选择地，或者偏向凸部的一个侧面选择层叠的方法，例如真空蒸镀法。 

金属线154的宽度如图1的W所示，是从线栅表面的法线方向观测的最大宽度，从光学特性以及线栅的构造强度的观点出发，金属线154的宽度优选为在树脂皮膜152的表面的凸凹结构的间距的0.2倍至0.6倍的范围。又，从线栅偏振片的光学特性、线栅的构造强度以及金属线154和凸凹结构的粘结力考虑，金属线154的高度H3优选为在20nm至220nm的范围，更优选为在50nm至200nm的范围。 

以防止污渍和有清洗性为目的，线栅偏振片优选为通过保护膜覆盖金属线154。对于保护膜没有特别地限制，例如可以通过将金属线154表面用树脂等进行表面涂覆的方法， 用粘着材料或粘结材料使其他的树脂薄膜和金属线154表面贴合的方法等。作为保护膜的材质，优选为对金属线154腐蚀性小的材质，又优选为如上述的在太赫兹带低折射率、低反射率、低吸收率的材料。又在保护膜的表面，为了控制太赫兹光带宽或可见光区域的反射率，优选为形成电介体薄膜或蛾眼结构。 

本实施形态中所示的线栅偏振片由于如上所述对弯曲或振动等的应力的适应性强，所以易于覆盖加工。又用保护膜覆盖的线栅偏振片被污染时，可以用擦拭布或棉花棒等清洗，通过清洗也不会在树脂覆盖层产生裂开或光学性能降低的情况。 

(金属线的制造方法) 

金属线154的制造方法没有特别地限定，从制造成本或生产率的观点考虑，优选为在真空下的倾斜蒸镀法。倾斜蒸镀法是指在与格子状凸部155的延伸方向垂直交叉平面内，蒸镀源相对于基体材料151的法线保持入射角度α的同时蒸镀金属、使其层积的方法。入射角度α是由格子状凸部155和制作的金属线154的截面形状来确定优选范围的，一般地入射角度α优选为5°～40°，更优选为10°～30°。进一步，考虑在蒸镀中层叠的金属的射影效果的同时，使入射角度α慢慢地减少或者增加，适宜地控制金属线154的高度等截面形状。又，根据这样的制法，使得格子状凸部155和金属线的延伸向变得相同。 

用于达到金属线154的形状的金属蒸镀量虽然根据格子状凸部155的形状来决定，但是一般地，平均蒸镀厚度在50nm～150nm左右。这里说的平均厚度是指假定使物质在平滑玻璃基板上从与玻璃表面垂直方向蒸镀时的蒸镀物的厚度，作为金属蒸镀量的基准来使用。 

从光学特性的观点考虑，根据需要利用蚀刻除去积层在凹凸格子的凹部底部的金属。对于蚀刻法没有特别限定，只要是不给基体材料151或电介体层153带来坏影响且可以除去必须量的金属的方法即可，从生产率或装置成本的观点考虑，优选为使其浸泡在酸或碱水溶液的方法。 

(电磁波处理装置) 

上述的线栅偏振片能够作为太赫兹带光学元件适宜地应用，例如，优选作为太赫兹时间区域分光分析装置、检查装置(光线处理装置)、样品信息取得装置、信息通信装置用途来使用。 

(太赫兹时间区域分光分析装置) 

本实施方式中所示的线栅偏振片如上所述，由于不仅在从太赫兹光带宽到可见光区域的广阔带宽内具有良好的偏振特性，而且有易加工性、小型薄膜、高可靠性、耐振动性、清洗性等的特征，所以优选为可以用于应用太赫兹光的广泛的用途。 

作为代表性的用途，可以例举太赫兹时间区域分光分析装置。本实施方式中所示的线栅偏振片不仅在太赫兹区域具有良好的偏振特性，不需要金属框或保护框那样的有重量的附属部件，可以作为薄膜单体使用。进一步，由于易加工性，且小型、薄膜化，固定于装置时也可以选择嵌入盒体或者选择用粘着材料或粘结材料粘贴这样的简易方法，所以可以构成小型且适用于量化生产的太赫兹时间区域分光分析装置。又，由于本实用新型的线栅偏振片在轻量、耐振动性方面也很优良，可以作为可动部件拆装，也可以以高速旋转。由此，在分光器或合光器以外，还可以作为光路切换装置或偏振面的切换装置使用，因此，例如可以在1台装置内完成透过测定和反射测定的两个测定，可以降低装置成本以及减小设置面积。此外，可以进行如下的高度分析，例如通过获取由试样反射的s偏振光和p偏振光的振幅以及相位差信息，不需要测定反射就可以导出复光学常数光谱等。进而，由于具有可清洁性，因此能够构成具有能够进行户外分析以及具有经时再现性的分析等优点的太赫兹时间区域分光分析装置。在图4中表示太赫兹时间区域分光分析装置的构成的一个例子。 

在图4中表示的太赫兹时间区域分光分析装置的构成有：激光源1，分光器2、10，光传导天线3，曲面镜4、7、12，线栅偏振片5，旋转装置5A，反光镜6、11，光检测器8、13，可动镜9，测定电路30，控制、运算处理部31、显示部32。又，T1～5表示太赫兹脉冲光，L1～5表示脉冲光。 

该装置通过利用线栅偏振片5使从光传导天线3放射的太赫兹光旋转，能够在引导至透过测定用的样本(S1)的状态和引导至反射测定用的样本(S2)的状态之间进行切换， 该装置具有接受透过太赫兹光的光检测器(8)和接受反射太赫兹光的光检测器(13)。这样的线栅偏振片作为可动部件使用时，使用金属框支撑现有的(金属)线的类型的偏振片的话，由于线的强度不充分易于破损，所以特性不稳定。重量或尺寸变大，需要大型的旋转装置。由于线的强度、重量或尺寸的问题，存在不能使其以高速旋转使用等的问题。相对于此，本实用新型的线栅偏振片即使是大面积也轻量且有充分的强度和可靠性。例如直径100mm的线栅偏振片的圆板以1000rpm的转速围绕中心轴旋转10分钟，旋转前后线栅偏振片的外表或光学特性没有发生变化。 

这里例示了线栅偏振片用作为光路切换装置使用的例子，除此以外也可以作为分光器(2、10)使用，有如前所述的装置的轻量化、小型化、可靠性高等的各种优点。 

(检查装置) 

本实施方式中所示的线栅偏振片组合将太赫兹脉冲光照射在样本的光源、透过/反射脉冲光的检测装置和透过/反射脉冲光的太赫兹时间区域测量装置，可以构成基于分光透过率的检查装置。检查装置更优选为具有将样本的杂质浓度等的分析对象作为空间分布进行二维、三维地图像化的图像处理装置。检查装置可以运用在半导体材料的杂质浓度检查或不良解析的用途，农作物、食品的生长状态、新鲜度、农残或产地确定等的质量管理的用途，探知被隐藏的危险物或违禁药物的用途，评估电子设备内的电子分布(移动状态)的用途，材料内部的纤维结构或结构缺陷的评价用途，进一步可以用于从宇宙探索地球资源等的用途。这些都是基于如前所述的优点以及由于可以利用频率带宽不同的多个太赫兹光的测量，或者同时利用太赫兹光和红外光以及可见光的测量，通过使这些检查光重叠，有可以利用各种测定目的的优点，使太赫兹光和可见光重叠模拟可以目视的优点，可以将太赫兹分光信息、红外分光信息、可见图像位置以高精度组合的多方面分析的优点，在检查中没有以往的线栅偏振片那样的线的断裂或基材的缺陷，没有自身构成污染源的问题的优点。在图5中表示检查装置的一个构成例。 

在图5中，检查装置的构成有激光源501，分光器502、503，光传导天线504，半导体部件505，线栅偏振片506、517，曲面镜507、508、512、513，样本支架509，太赫兹波产生装置510，太赫兹检测部520，驱动结构511、523，反光镜521、524、525、526， 可动镜522，光检测器527，测定电路530，控制、运算处理部531，显示部532，光路长变化部540。S表示样本，T1～4表示太赫兹脉冲光，L1～3表示脉冲光。 

在该检查装置中，从激光源501被辐射的脉冲光(L1)用分光器(502)分割为2个脉冲光(L2和L3)。脉冲光(L1)是中心波长为780～800nm，重复周期为1kHz～100MHz，脉冲宽度为10～150fs的直线偏振光的脉冲光。脉冲光(L2)进一步用分光器(503)分割为2个脉冲光(L4和L5)。一个脉冲光(L4)被照射至光传导天线。脉冲光(L4)成为用于激发光传导天线、产生太赫兹脉冲光泵光(激发光)，从光传导天线产生太赫兹脉冲光(T1)。另一个脉冲光(L5)被照射至在GaAs基板上形成外延膜的部件。脉冲光(L5)成为用于激发半导体部件、产生太赫兹脉冲光的泵光，从半导体部件产生太赫兹脉冲光(T2)。 

光传导天线504以及半导体部件505虽然可以是任意一种太赫兹光源，但放射的太赫兹脉冲光的频率带宽是不同的。又，也可以在分光器(503)和光传导天线504之间以及分光器(503)和半导体部件505之间，分别插入聚光镜，将脉冲光(L4，L5)的光束聚在一起。太赫兹脉冲光(T1和T2)是在0.01×10¹²～100×10¹²赫兹(0.01Thz～100THz)的频率带宽所包含的光。太赫兹脉冲光(T1)透过线栅(506)，经过曲面镜(507、508)，到达样本。太赫兹脉冲光(T2)在线栅(506)反射，经过曲面镜(507、508)，到达样本。即，太赫兹脉冲光(T1)和(T2)利用线栅(506)被合成为太赫兹脉冲光(T3)，到达样本。 

作为曲面镜(507、508)，例如使用抛物面反光镜或椭圆镜等。透过试料的太赫兹脉冲光(T4)依次途经曲面镜(512、513)，线栅(514)，入射至太赫兹光检测器。线栅(514)和太赫兹光检测器构成太赫兹光检测部。在太赫兹光检测器中，入射太赫兹脉冲光(T4)的话，成为产生电场的状态。在该部分照射探针光的话，与电场强度对应的光电流流动，通过在测定电路中测定这个光电流，可以得到在该瞬间到达太赫兹光检测器的脉冲光的电场强度。 

探针光由以下的光路入射至太赫兹光检测器。用分光器(502)分割的另一个脉冲光(L3)是探针光。脉冲光(L3)用反射镜(521)弯曲光路，入射至2个或者3个反光镜 构成的可以移动的可动镜。脉冲光(L3)在可动镜反射，顺次途经反光镜(524、525、526)，入射至太赫兹光检测器。又，在反光镜(526)和太赫兹光检测器之间插入聚光镜，可以将脉冲光(L3)的光束聚在一起。通过使可动镜通过驱动结构如图5中箭头A那样移动，可以使脉冲光(L3)的光路长对应于可动镜的移动量而变化。该结果是脉冲光(L3)到达太赫兹光检测器的时间延迟。 

驱动结构是通过控制、运算处理部的控制信号来控制。像这样，变化延迟时间的同时，通过测定在太赫兹光检测检验出的光的电场强度，可以成为时间序列太赫兹分光。进一步，通过在控制、运算处理部基于规定的理论式的运算，可以从该结果得到样本的电特性或杂质浓度等。又，根据需要，测定值等也可以表示在显示器上。用从控制、运算部输出的信号控制驱动装置，可以使支撑样本的支持架在与(T3)的光轴垂直的面内二维地扫描。 

对合成来自多个太赫兹光源的光的方法更详细地进行说明。 

太赫兹脉冲光(T1)透过线栅偏振片(506)，太赫兹脉冲光(T2)在线栅偏振片(506)反射，两者合成成为太赫兹脉冲光(T3)。这时，以线栅偏振片(506)的线方向为基准，预先调整太赫兹脉冲光(T1，T2)的偏光方向以使其透过效率、反射效率均为100％，可以降低合成的太赫兹脉冲光(T3)的损失。太赫兹脉冲光(T3)是包含有太赫兹脉冲光(T1)和(T2)两者的频率带宽的光。例如，使太赫兹脉冲光(T1)具有0.1～1.8THz的频率带宽、太赫兹脉冲光(T2)具有1.5～3.0THz的频率带宽的话，太赫兹脉冲光(T3)则具有0.1～3.0THz广阔的频率带宽。 

太赫兹脉冲光(T1，T2)是直线偏振光的光时，对两者的合成进行说明。 

太赫兹脉冲光(T1)的偏振方向是通过光传导天线504的天线模式的朝向来决定。因此，利用光传导天线504围绕光轴AX1旋转，可以调整太赫兹脉冲光(T1)的偏振方向。利用没有用图表示的旋转机构，通过使支撑光传导天线504的支持架旋转，可以使光传导天线504在放射的太赫兹脉冲光(T1)的光轴四周旋转。虽然光传导天线504是偶极型天线，但与碟型模式、带状型模式的情况同样，可以调整太赫兹脉冲光的偏振方向。 

另一方面，在半导体部件505中，激光(L5)(泵光)入射到半导体表面时产生的太赫兹脉冲光(T2)的偏振方向是取决于激光(L5)的入射角度。由于相对于激光(L5)的 入射方向，太赫兹脉冲光(T2)的偏振方向是一定的，例如，为了将偏振方向旋转90°，要将半导体部件505的表面设定为垂直于YZ表面且对于纸面为45°的角度，从垂直于纸面的方向使激光入射向半导体部件505。像这样，维持对于Y方向45°的角度，改变半导体部件505的朝向，使激光入射向半导体部件505以使得产生的太赫兹脉冲光(T2)与线栅偏振片(506)相向的话，太赫兹脉冲光(T2)的偏振方向可以任意地改变。 

又，使用作为太赫兹光源的非线形光学晶体部件时，通过改变入射至非线形光学晶体部件的激发激光(泵光)的偏振方向，可以调整放射的太赫兹脉冲光的偏振方向。这时，将没有用图表示的偏振方向转换元件配置在偏光器(503)和非线形光学晶体部件之间，改变入射至非线形光学结晶部件的激光的偏振方向。作为偏振方向转换元件，例如使用单个1/2波长相位板等的波长相位板，或者多个这样的波长相位板组合的波长相位板，波长相位板和偏振元件组合的元件。改变入射至非线形光学晶体部件的激光的偏振方向时，与该偏振方向对应地配合非线形光学晶体部件的晶体方位轴的话，由于太赫兹脉冲光的产生效率提高而更加理想。 

像这样，通过调整太赫兹脉冲光(T1)、(T2)的偏振方向，使入射至线栅偏振片(506)，合成的太赫兹脉冲光(T3)不仅合成时的结合损失减少还有广阔的频率带宽。 

接着，对有偏振成分的太赫兹脉冲光的检测进行说明。 

太赫兹脉冲光(T1)、(T2)是直线偏振的光，没有由于样本引起的偏振作用或者该作用微小时，透过样本的太赫兹脉冲光(T4)包含有来自太赫兹脉冲光(T1和T2)的彼此垂直相交的2个偏振方向的光。检测太赫兹脉冲光(T4)的光传导天线504仅应答沿天线模式的偏振方向的光。因此，为了也能应答太赫兹脉冲光(T1)和(T2)的任意的偏振方向，光传导天线504在光轴AX3周围旋转，沿天线模式的方向，即配置信号检测方向以使其相对于任意的偏振方向均为45°的角度。由此，可以将2个偏振成分的光相同地受光。 

又，如本实施方式，在太赫兹脉冲光(T1)和(T2)中太赫兹光源的结构不同时，例如考虑(T2)比(T1)强这样的情况。这时，用上述的方法调整各太赫兹脉冲光的偏振方向，通过抑制强的太赫兹脉冲光(T2)的检测效率，且提高弱的太赫兹脉冲光(T1)的检测效率，可以得到所希望的频率特性。 

进一步，通过利用没有用图表示的旋转机构，使支撑光传导天线504的支持架在光轴AX3周围旋转，将光传导天线504的模式方向(信号检测方向)相对于太赫兹脉冲光(T1)和(T2)的偏振方向设定为任意的角度，可以以规定的比例重点地检测太赫兹脉冲光(T1)或者(T2)中的一个。进一步，在光传导天线504的前侧设置线栅偏振片(514)，由于偏振方向可以周密地调整，所以能够得到更准确的测定值。又，碟型模式的情况也同样，通过使天线模式的信号检测方向为45°的角度，可以得到更准确的测定值。 

如以上所说明的，利用合成来自多个太赫兹光源的光，可以得到比来自单独的太赫兹光源的光更广的频率带宽的光。进一步，考虑多个太赫兹脉冲光的光方向，不仅可以减少合成时的结合损失还可以得到广的频率带宽的光。进一步，组合红外光或可见光产生装置，可以作为使这些检测光重叠使用的光线处理装置。 

在图6中表示使太赫兹光、红外光或可见光重叠的装置的构成的一个例子。在图6中表示的装置的构成有光阑601～603，线栅偏振片604，太赫兹波产生装置610，太赫兹波611，红外光或可见光(引导光)612，引导光导入镜621、622。在该装置中，利用引导光导入镜(621)和(622)的设定角度调整，使引导光612重叠至太赫兹波的同轴上。在本处理中，调整引导光导入镜(621)和(622)的设定位置、设定角度等以使引导光的光轴重叠至向线栅偏振片的太赫兹波的轴上。利用该位置设定角度调整，使引导光的光轴重叠至太赫兹波的光轴上。 

除了在确认Si辐射热测量器等的检测器的输出信号的同时调整引导光的光轴，由于是可见光，也可以在目视确认的同时调整引导光的光轴。利用本调整，可以使引导光的光轴和太赫兹光的光轴成为相同的轴。引导光和太赫兹光重叠为相同的轴后的太赫兹光的光轴构成模拟的、疑似的可见状态。在引导光和太赫兹光的合成中，通过和重叠上述的多个太赫兹脉冲光的例子同样地考虑偏振方向，不仅可以减少合成时的结合损失还可以得到广的频率带宽的光。 

(样品信息取得装置) 

本实施方式中表示的线栅偏振片除了上述优点外，还具有如下优点：高强度且可清洗性优异，即使和样品接近或者直接接触也能够实现具有重现性的分析，而且通过卷对卷加 工可以制造大面积的线栅偏振片。因此，可以构成具有线栅偏振片、太赫兹波产生单元、样品保持单元、分别检测入射光、透过光和反射光的单元和处理在上述检测单元被检测的信号、取得上述样品的信息的处理单元，结构简单、能够小型化，可靠性也优良，基本可以同时取得图像等的透过信息和反射信息的样品信息取得装置。在图7中表示样品信息取得装置的一个构成例。 

图7中表示的样品信息取得装置的构成有检查部100(线栅偏振片)、样品103、电磁波产生部201、电磁波检测部202、⊥偏波成分信号204、//偏波成分信号205、运算处理部206。在该装置中，电磁波产生部201是相对于在检查部中被保持的样品，产生电磁波，照射的部分。在本实用新型中，特别地作为电磁波使用太赫兹波。在本实施方式中，从电磁波产生部201产生的太赫兹波的偏波方向(偏波状态)相对于在检查部100使用的偏振元件的偏振轴旋转。因此，从电磁波产生部201产生的太赫兹波可以视为圆偏波信号形成的波。 

作为太赫兹波的产生方法，例如，可以使用在半导体基板上形成的天线结构。在本实施方式中，作为半导体基板，使用在表面有厚度1.5μm的LT-GaAs外延增长层的厚度100μm的GaAs基板。 

而且，作为天线结构，使用在中心有5μm的间隙的偶极天线结构。该偶极天线结构的天线长为30μm，使用金(AuGe/Ni/Au)，通过通常的蒸镀工序制作。这时，从天线产生的太赫兹波的偏波方向被规定为天线结构的偶极轴方向。因此，为了使该太赫兹波信号作为圆偏波信号，使用没有用图表示的光学系统，例如，需要有控制1/4波长板等的偏波状态的结构。不限定偏波状态的控制方法，例如，可以控制从电磁波产生部产生的太赫兹波的偏波方向和在检查部中使用的偏振元件的偏振轴方向相对地变化。例如，可以采用使用使电磁波产生部或者检查部机械地旋转的结构(未图示)的方法。根据情况，可以是同时控制电磁波产生部和检查部的方式。由此，也可以精细微小地调整上述偏波状态。 

而且，当然天线结构也不限于上述的情况。根据处理的电磁波的频率特性或偏波特性，天线的尺寸或形状会有所变化。例如，作为天线构造，适应螺旋形天线构造的话，产生的太赫兹波形成圆偏波信号。在本实施方式中，在如上述的天线的间隙，施加偏压，使用飞 秒激光器，将间隙光学性地选通，使用这时产生的太赫兹波。但是，产生方法不限于该方式，例如，也可以使用激光波长不同的两种类的激光的周波差来选通的方法或，使用量子气体选通激光器或共振通道二极管那样的负阻元件的方式。而且，也可以是利用非线形光学晶体的振荡器或者、使用BWO(Backward-Wave-Oscillator后进波振荡管)那样的电子管的振荡器。这样得到的圆偏波信号被照射至上述的检查部的样品。 

这里，对使用线栅作为检查部的偏振元件时的圆偏波信号的动作进行说明。 

线栅是垂直于偏振轴的电场成分的太赫兹波透过(⊥偏波成分信号)。而且，平行于偏振轴的电场成分的太赫兹波反射(//偏波成分信号)。上述太赫兹波假定在相对于偏振元件的偏振轴，偏波面相对地旋转的状态，但是并不限定于该形态。例如，上述太赫兹波的偏波面也可以是直线偏波。对于上述线栅的偏振轴，入射的太赫兹波的偏波方向控制在45°倾斜状态的话，入射太赫兹波可以分支。 

而且，相对于偏振轴的直线偏波的角度也不限定于此。由于样品的存在，透过电磁波和反射电磁波的分支比改变时，调整该角度，可以将分支比调整为相同。而且，透过电磁波和反射电磁波的分支比可以不同时，即使角度从45°开始改变，也可以有同样的动作。电磁波检测部是检测每个这些⊥偏波成分信号和//偏波成分信号的装置。在图7中，电磁波检测部可以是一个，也可以是多个。 

作为太赫兹波的检测方法，例如有下面的做法。这里，有和上述电磁波产生部同样的构成，在天线的间隙施加偏压，使用飞秒激光，利用光学性选通间隙，检测太赫兹波。这时，通过飞秒激光可以检测选通的瞬间的太赫兹波的任意点的强度。因此，通过扫描该选通的时刻，可以取得时间区域的太赫兹波。当然，不限于该检测方式。例如，有测热辐射计那样的热检测器或利用光电效果的方式。而且，也有利用肖特基二极管那样的半导体元件的方式。 

在本实施方式中，入射至样品的太赫兹波是相对于偏振元件的偏振轴，偏波方向相对地变化的圆偏波信号。因此，这些⊥偏波成分信号和//偏波成分信号的强度随时间变化(但是，两者的时间变化在相位上相差90°)。目前，太赫兹波区域的电磁波难以实时地取得。因此，在现有技术中，使用断续器等，调制太赫兹波来检测。采用本实施方式时，经样品 后的太赫兹波通过偏振元件，成为强度变调的方式。因此，作为现有技术需要的断续器等的调制结构不再需要，可以实现装置构成的简单地、小型化。而且，通过检测被调制的该强度太赫兹波，有可以进行微小信号的检测这样的效果。 

运算处理部是作为使用在电磁波检测部得到的太赫兹波的信号，分析样品的性状等的部分。例如，在运算处理部中，使用从电磁波检测得到的信号，构筑时间区域的太赫兹波。而且，将该太赫兹波变换为频率带宽的强度光谱，取得样品的频率特性。这样，例如，通过利用样品的有无比较相位变化或强度变化，可以取得样品的复变折射率等的各种特性。这时，在运算处理部中，希望预先取得作为参照信号的没有样品状态的信号。而且，不仅可以检测样品的有无，也可以检测例如，在DNA、蛋白质、氨基酸等的生物分子中，样品自身的结构变化或特性变化。而且，运算处理部预先有关于样品的数据库时，通过将测定结果和数据库对照查对，可以进行样品的鉴定。 

这样，在本实施方式中，通过在样品保持部使用偏振元件，可以同时或同时并行地进行过去分别进行的透过测定和反射测定。因此，伴有样品的性状或测定环境经时变化的情况下也可以进行大致严格相同条件下的测定。而且，由于透过测定和反射测定是同时进行的，可以同时并行地进行严格相同位置的测定。 

而且，通过没有用图表示的扫描结构，可以扫描照射在样品上的太赫兹波。作为没有用图表示的扫描结构，例如，有驱动检查部或者电磁波产生部的驱动器。而且，具有使从电磁波产生部产生的太赫兹波的光路光学地变化的光学系统。而且，也可以控制从电磁波产生部201产生的太赫兹波的指向性。关键是，在与入射电磁波的入射方向相对的样品的表面内的方向(例如，在垂直于入射方向的表面内的方向)，入射至样品的太赫兹波的位置相对于样品相对地变化。通过使用这样的方法扫描太赫兹波，在本实施方式中，可以同时取得透过图像和反射图像。因此，可以取得样品的严格相同的地方的透过图像和反射图像。 

相对于此，例如，对分别取得的这些图像进行比较时，在比较之前，有必要进行各图像的位置的校准。采用本实施方式时，由于同时取得这些图像，可以省略位置校准的工序，有提高测定速度这样的效果。 

而且，偏振元件的频率特性会由于在附近存在的物质而变化。这是由于包围偏振元件的折射率的状态发生变化。利用该现象，例如，把由在偏振元件附近存在的样品所引起的折射率变化作为偏振元件的频率特性的变化，用于检测的微量检测器。检测频率固定时，通过模拟太赫兹波的透过强度的变化ΔI，进行样品的微量检测。或者，检验的透过强度固定时，模拟与所希望的的透过强度对应的频率的变化Δf，进行样品的微量检测。 

在以上的说明中，本实施方式的装置以及方法是对于支撑样品的样品台，附加偏振元件的功能，将入射至样品的电磁波分支为透过电磁波和反射电磁波，检验出每个电磁波。该结果是有样品的透过测定和反射测定可以同时进行的效果，可以缩短测定时间。而且，由于透过测定和反射测定使用的光学系统没有必要分开，有易于装置的小型化这样的效果。而且，由于适用于图像装置时，透过图像和反射图像同时进行，有各图像结果的对应变得容易这样的效果。而且，对于相同的样品，由于透过测定和反射测定同时进行，有排除样品或测定环境的经时变化的效果。因此，由于可以不考虑样品之间的差异或实验条件的变化而比较透过测定结果和反射测定结果，因此有提高实验精密度这样的效果。 

(信息通信装置) 

在本实施方式表示的线栅偏振片在上述优点上还有，大面积、轻量、耐振动性的优点，可靠性高、可以在广泛的温度、湿度环境下使用的优点，因清洗性优良可以在屋外使用的优点，可以固定地保持光学特性的优点，可以重叠运用太赫兹光和红外光或可见光的优点等，因此，可以构成由线栅偏振片、具有太赫兹波发送元件、朝向接收机发射太赫兹波的太赫兹波发送机、具有太赫兹波接收元件、检测从发送机被发射并在空中传播来的太赫兹波的太赫兹波接收机构成的信息通信装置。线栅偏振片可以使用以上述那样的简单的构成使太赫兹光产生的单元，光路的切换单元，以防止干涉等为目的、切换偏振面的单元和以具有可见性等为目的、重叠太赫兹光和红外光或可见光的单元等。上述接收机优选为具有用于汇集来自上述发送机的太赫兹波的汇集器。 

实施例 

接着，对为了明确地实施本实用新型而进行的实施例进行说明。 

(实施例1) 

(线栅偏振片的制造) 

混合作为有三个以上官能团的丙烯酸酯化合物的单体的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯32质量份％、作为N-乙烯基化合物的单体的氮-乙烯-2-吡咯烷酮32质量份％、作为其他单体的1，9-壬二醇二丙烯酸酯33质量份％、作为光聚合引发剂的2，4，6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦2质量份％、有机硅二丙烯酸酯1质量份％，过滤，调制光固化性树脂。粘度为7.9mPa·s。 

在厚度为80μm、宽度为250mm、长度为200m的卷状TAC树脂薄膜上，连续地涂敷上述光固化性树脂，通过一边使和在表面有细微格子图案的圆筒形的压膜机接触，一边进行紫外线固化，连续地转印细微格子图案。利用电子显微镜观察该转印膜的截面时，可以确认有细微格子图案的形状是圆筒形压膜机的准确的反转形状，间距为140nm，高度为150nm的线性和空间结构。树脂皮膜的厚度是0.3μm。 

通过连续制膜装置，在转印膜的转印面侧形成氮化硅薄膜。接着通过在氮化硅薄膜上形成铝线来制造线栅偏振片1。 

又，通过把由在厚度50μm的PET树脂膜的一面形成有厚25μm硅酮粘着层构成的保护膜贴在线栅偏振片1的形成铝线的一侧的表面，来制造铝线部被保护的线栅偏振片2。 

(线栅偏振片1以及2的评价) 

(1)太赫兹光带的偏振性能 

利用太赫兹时间区域分光装置，在频率0.2～2.5THz的范围评估上述的线栅偏振片1以及2的透过率。结果在图2和图3中表示。特别地，在频率0.5～1.5THz的消光比是45dB以上为良好。这里，消光比是以10×log(TTM/TTE)来定义。在太赫兹脉冲波的时间波形中，在TAC树脂薄膜基体材料的内部完全看不到由于多重反射引起的脉冲波的存在。 

(2)可见光区域的偏振性能 

利用分光光度计(V-7100日本分光制)来评估上述的线栅偏振片1以及2在可见光区域的偏振性能。其结果如表1所示。在可见光区域的偏振性能也能够在光学解析用途或图像显示用途等得到充分地运用。这里，测定与直线偏振相对的平行尼科耳、垂直相交尼科耳状态下的透过光强度，通过下述方式算出偏振度和光线透过率。而且，测定波长是550nm。 

偏振度＝[(Imax-Imin)/(Imax+Imin)]×100％ 

光线透过率＝[(Imax+Imin)/2]×100％ 

Imax是平行尼科耳时的透过光强度，Imin是垂直相交尼科耳时的透过光强度。 

(3)弯曲应力耐久性 

为了评估上述的线栅偏振片1以及2的弯曲应力耐久性，将半径为20mm、10mm、5mm的3种圆筒上卷绕线栅偏振片，在这样的状态下，20℃、50％RH的气氛下保持24小时后，将线栅偏振片从圆筒上拆下，评估在施加应力前后有无外观和偏振性能的变化。这时，卷曲为使线栅偏振片的透过轴和圆筒的长度方向形成的角大约为45度。结果在表1中表示。在线栅偏振片1以及2的外观以及偏振性能中没有看到明显的变化，与现有的线栅偏振片相比，可以确认操作性明显地提高了。 

进一步，在SUS平板上放置线栅偏振片2，TAC树脂膜的表面朝上，一边用棉棒施加100g负载，一边在1平方厘米的区域内以画圈的方式擦拭100次，评价擦拭前后外观和偏振性能有无变化。没有观察到线栅偏振片2的外观以及偏振性能的有意义的变化，万一在线栅偏振片的表面附着异物，也可以进行清洗而不会对性能造成损伤。 

(4)剪断加工性 

为了评估上述的线栅偏振片1以及2的剪断加工性，用剪刀切为围棋盘网格状，对于切分为边长5mm的正方形的25个薄片，使用倍率为10倍的放大镜来评估在树脂皮膜上有无裂缝等的异常。结果在表1中表示。线栅偏振片1以及2的薄片的周围被剪断得很光滑，没有裂缝或缺陷。 

这样，本实用新型的线栅偏振片的树脂皮膜耐冲击性强，就连在剪断线的周围也不产生裂缝。由于该特征，可以确认极其小的薄片也可以裁剪。 

(5)可靠性 

为了评估上述的线栅偏振片1以及2的可靠性，切成各边分别和透过轴大致平行以及大致垂直相交的3cm的正方形，在60℃、85％相对湿度条件下的恒温恒湿槽保持1000小时，评价前后的外观和偏振性能有无变化。结果在表1中表示。可以确认线栅偏振片1以及2的变形以及偏振性能的变化小，能够耐受在过于苛刻的环境下的使用或保管。 

(比较例1) 

(现有的线栅偏振片) 

将美国MICROTECH instruments，inc.生产的线栅偏振片模型G25×10-S(钨线直径10μm、线间隔25μm)作为线栅偏振片3，对该线栅偏振片3进行以下评价。 

(线栅偏振片3的评价) 

(1)太赫兹光带的偏振性能 

利用太赫兹时间区域分光装置，在频率0.5～1.5THz的范围评价线栅偏振片3的透过率，结果，消光比在27～40dB的范围。 

(2)可见光区域的偏振性能 

线栅偏振片3在可见光区域没有偏振性能。 

(3)弯曲应力耐久性 

线栅偏振片3被固定在金属框，没有弯曲性。由于钨线的强度弱，通过接触易于切断，因此，就算线栅偏振片的表面附着有异物，也无法在不对性能造成损伤的情况下进行清洗。 

(4)剪断加工性 

线栅偏振片3是将线张挂在40mm直径的金属框上形成的线栅偏振片，不能裁剪使用。由于线的强度弱，坠落或仅仅施加振动程度的冲击，线也会断。 

(比较例2) 

(线栅偏振片的制造) 

用光固化性树脂代替市售的光固化性树脂组成物PAK-01(东洋合成制)，尝试和实施例1同样地线栅偏振片的制造。该树脂组成物的粘度是72.0mPa.·s。但是在连续转印的工序中，树脂的涂敷厚度不均匀，且和圆筒形压膜机接触时，气泡容易进入，刚刚开始转印后，圆筒形压膜机就被树脂的附着残留物污染。因此，无法用于连续工序的制造，虽然可以通过使用棒式涂布机再次在厚度80μm、宽度200mm、长度200mm的正方形的TAC树脂膜上涂敷PAK-01，一边使其与表面有细微格子图案的宽度100mm、长度100mm的平板状压膜机接触一边使其紫外线使固化，来转印细微格子图案，但是压膜机上部分产生树脂的附着残留物。利用电子显微镜观察该转印膜的截面时，可以确认细微格子图案的形状是大 致为圆筒形压膜机的反转形状，间距为140nm，高度为150nm的线性和空间结构，但是在压膜机上产生树脂的附着残留物的地方，存在多个平均直径为50-500μm的细微格子图案的不存在区域。而且树脂皮膜的厚度在5～8μm的范围有若干的不均匀。除该转印薄膜使用批量式的制膜装置以外，和实施例1同样地，在转印膜的转印面侧形成氮化硅薄膜。接着通过在氮化硅薄膜上形成铝线来制造线栅偏振片4。 

(线栅偏振片4的评价) 

(1)太赫兹光带的偏振性能 

利用太赫兹时间区域分光装置，在频率0.5～1.5THz的范围评价上述的线栅偏振片4透过率。结果在表1中表示。消光比根据测定地方不同在19～15dB的范围变动。这是因为在线栅偏振片4的表面内存在多个没有细微转印图案的区域。 

(2)可见光区域的偏振性能 

和实施例1同样地评价在线栅偏振片4的可见光区域的偏振性能。结果在表1中表示。偏振性能根据地方的不同而有所变动，用5点测定的偏振度的中间数据表示。 

(3)弯曲应力耐久性 

和实施例1同样地评价线栅偏振片4的弯曲应力。结果在表1中表示。就连用半径最大的20mm的圆筒的评价中，也有裂缝进入树脂皮膜，从TAC树脂膜部分地剥离。 

(4)剪断加工性 

和实施例1同样地评价线栅偏振片4的剪断加工性。结果在表1中表示。在切断线周围的25个薄片全部都有裂缝进入树脂皮膜，从TAC树脂膜部分地剥离。 

(5)可靠性 

和实施例1同样地评价线栅偏振片4的可靠性。结果在表1中表示。样本在试验中产生很大的弯曲变形，树脂皮膜从TAC树脂膜剥离。 

(实施例2) 

(线栅偏振片的制造) 

除了将光固化性树脂替换成实施例1中使用的光固化性树脂以外，和比较例2同样地，在厚度80μm、宽度200mm、长度200mm的正方形的TAC树脂膜上，使用棒式涂布机涂敷 光固化性树脂，一边使其和表面有细微格子图案的宽度100mm、长度100mm的平板状压膜机接触一边通过紫外线使其固化，转印细微格子图案。在转印机中，没有看到树脂的附着残留物，利用电子显微镜观察该转印膜的截面时，可以确认细微格子图案的形状成为平板状转印机的反转形状，间距为140nm，高度为150nm的线性和空间结构。树脂皮膜的厚度在2～3μm的范围。该转印膜使用批量式的制膜装置，在转印膜的转印表面侧形成氮化硅薄膜。接着通过在氮化硅薄膜上形成铝线来制造线栅偏振片5。 

(1)太赫兹光带的偏振性能 

利用太赫兹时间区域分光装置，在频率0.5～1.5THz的范围评价上述的线栅偏振片5的透过率。结果在表1中表示。消光比不根据测定地方变动，为45dB以上，消光比良好。 

(2)可见光区域的偏振性能 

和实施例1同样地评价线栅偏振片5的在可见光区域的偏振性能。结果在表1中表示。偏振性能不根据测定地方变动，偏振性能良好。 

(3)弯曲应力耐久性 

和实施例1同样地评价线栅偏振片5的弯曲应力。结果在表1中表示。在用半径最小5mm的圆筒的评价中，确认在树脂皮膜有几个长度1mm以下的裂缝。在偏振性能没有有意义的变化。 

(4)剪断加工性 

和实施例1同样地评价线栅偏振片5的剪断加工性。结果在表1中表示。在切断线周围的12个薄片中，确认在树脂皮膜有长度1mm以下的裂缝。 

(5)可靠性 

和实施例1同样地评价线栅偏振片5的可靠性。结果在表1中表示。虽然有微小的弯曲变形，但是没有裂缝产生，偏振性能的变化小。 

(实施例3) 

(线栅偏振片的制造) 

除了改变圆筒形压模机的细微图案形状以外，和实施例1同样地，制作连续转印膜。利用电子显微镜观察该转印膜的截面，可以确认细微格子图案的形状是圆筒形压膜机的准 确的反转形状，间距为250nm，高度为270nm的线性和空间结构。树脂皮膜的厚度是0.3μm。接着和实施例1同样地通过连续制膜来制造线栅偏振片6。 

(1)太赫兹光带的偏振性能 

利用太赫兹时间区域分光装置，在频率0.5～1.5THz的范围评价线栅偏振片6的透过率。结果在表1中表示。消光比不随测定地方变动，为43dB以上，消光比良好。 

(2)可见光区域的偏振性能 

和实施例1同样地评价线栅偏振片6在可见光区域的偏振性能。结果在表1中表示。虽然偏振性能比线栅偏振片1低，但是没有随测定地方变动，偏振性能良好。 

(3)弯曲应力耐久性 

和实施例1同样地评价线栅偏振片6的弯曲应力。结果在表1中表示。就连在用半径最小的5mm的圆筒的评价中，也没有看到外观或偏振性能有有意义的变化。 

(4)剪断加工性 

和实施例1同样地评价线栅偏振片6的剪断加工性。结果在表1中表示。线栅偏振片6的薄片的周围剪断光滑，没有裂缝或缺陷。 

(5)可靠性 

和实施例1同样地评价线栅偏振片6的可靠性。结果在表1中表示。可以确认线栅偏振片6的变形以及偏振性能的变化小，能够耐受在过于苛刻的环境下的使用或保管。 

本实用新型不限定于上述实施方式，可以进行各种改变来实施。例如，上述实施方式中的部件的材质、配置、形状等只是举例说明，可以进行适宜的改变来实施。另外，在不脱离本实用新型的宗旨的范围，可以适当地改变实施。 

表1 

产业上的可利用性 

本实用新型以便宜的价格提供一种易于操作或保管、且有良好的光学性能的太赫兹带光学元件用线栅偏振片。进一步提供一种通过提高线栅偏振片的操作性、维修性和可靠性而大幅度地提高性能以及维护性的电磁波处理装置。 

Claims (10)

1.一种太赫兹带光学元件用线栅偏振片，其具有：树脂基材；在所述树脂基材上形成的树脂皮膜；和在所述树脂皮膜上形成的金属线，其特征在于，

所述树脂皮膜是在表面具有规律性凸凹结构、厚度为0.01μm～3μm的光固化性成形体，在0.5Thz～1.5Thz的带宽中的消光比为20dB以上，所述凸凹结构的规律是，高度为0.01μm～20μm、至少一个方向的间距在0.01μm～20μm的范围内。

2.如权利要求1所述的太赫兹带光学元件用线栅偏振片，其特征在于，

所述金属线至少存在于格子状凸部的顶部的上方，并且在与特定方向垂直的截面中，通过所述金属线的顶部、且沿着所述金属线的立设方向的金属线轴，与通过所述格子状凸部的顶部、且沿着所述格子状凸部的立设方向的格子状凸部轴是错位的。

3.如权利要求1或2所述的太赫兹带光学元件用线栅偏振片，其特征在于，

入射了0.5THz～1.5THz的带宽的脉冲波时，在所述树脂基材的内部多重反射的脉冲波的强度是观测对象的脉冲波的强度的50％以下。

4.如权利要求1或2所述的太赫兹带光学元件用线栅偏振片，其特征在于，施加弯曲半径20mm的弯曲应力前后的消光比的变化率在5％以下。

5.如权利要求1或2所述的太赫兹带光学元件用线栅偏振片，其特征在于，所述金属线由保护膜覆盖。

6.一种太赫兹时间区域分光分析装置，其特征在于，所述太赫兹时间区域分光分析装置将权利要求1-5中任意一项记载的太赫兹带光学元件用线栅偏振片作为光学元件使用。

7.一种基于分光穿透率的检查装置，其特征在于，所述检查装置通过组合权利要求1-5中任意一项记载的太赫兹带光学元件用线栅偏振片、将太赫兹脉冲光照射至样本的光源、检测透过/反射脉冲光的单元和透过/反射脉冲光的太赫兹时间区域测量单元而构成。

8.一种光线处理装置，其特征在于，所述光线处理装置将在权利要求1-5中任意一项记载的太赫兹带光学元件用线栅偏振片作为使从可见光到太赫兹光的任意带宽的多个光线的光轴重叠的光学元件使用。

9.一种检体信息取得装置，其特征在于，具有：权利要求1-5中任意一项记载的太赫兹带光学元件用线栅偏振片；太赫兹波产生单元；检体保持单元；分别检测入射光、透过光和反射光的检测单元；和处理由所述检测单元检测到的信号、取得所述检体的信息的处理单元。

10.一种信息通信装置，其特征在于，具有：权利要求1-5中任意一项记载的太赫兹带光学元件用线栅偏振片；具有太赫兹波发送元件、朝向接收机发射太赫兹波的太赫兹波发送机；具有太赫兹波接收元件、检测从发送机被发射并在空中传播来的太赫兹波的太赫兹波接收机。

Images