JP2003075251A - テラヘルツ光等の検出方法及び装置、並びに、これを用いたテラヘルツ光装置及びイメージ化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高いＳＮ比でテラヘルツ光等を検出すること
ができ、更に装置のコストダウン及びコンパクト化を図
る。 【解決手段】 テラヘルツ光がテラヘルツ光検出器１１
に入射している時及びテラヘルツ光がテラヘルツ光検出
器１１に入射していない時の双方において、プローブパ
ルス光Ｌ３がテラヘルツ光検出器１１に照射される。信
号処理部２１は、テラヘルツ光Ｌ６がテラヘルツ光検出
器１１に入射している時にプローブパルス光Ｌ３に応答
してテラヘルツ光検出器１１から得られるパルス電気信
号の積分値と、テラヘルツ光Ｌ６がテラヘルツ光検出器
１１に入射していない時にプローブパルス光Ｌ３に応答
してテラヘルツ光検出器１１から得られるパルス電気信
号の積分値との、差分に応じた、検出信号を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テラヘルツ光等の
入力を検出する検出方法及び装置、並びに、これを用い
たテラヘルツ光装置及びイメージ化装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】微小信号を検出する場合、チョッパーの
ようなものにより信号成分を変調させ、その変調周波数
に同期した成分を検出するロックイン検出という方法に
より検出するのが一般的である。

【０００３】レーザ光をテラヘルツ光発生器に照射する
ことにより放射されるテラヘルツ電磁波の時間変化を直
接測定する時系列変換テラヘルツ分光システムなどのテ
ラヘルツ光装置では、光伝導アンテナ等の光スイッチ素
子を検出器として使用して測定する。この光スイッチ素
子は、テラヘルツ電磁波発生に用いるレーザパルス光の
一部をプローブパルス光として用いることにより、光伝
導素子内にキャリアを発生させその瞬間のテラヘルツ電
磁波の電場強度を電流として検出する。このため、光ス
イッチ素子からの信号は、通常、テラヘルツ光による信
号の他、プローブパルス光による大きな背景雑音を含ん
でいる。したがって、光スイッチ素子からの信号を単に
増幅するだけでは、テラヘルツ光による信号と共に背景
雑音も増幅してしまい、ＳＮ比が大きく低下する。そこ
で、高いＳＮ比でテラヘルツ光を検出するため、ロック
イン検出法によって測定される。

【０００４】パルス的な繰り返し信号に対しては、ボッ
クスカー積分器と呼ばれる装置も用いられる。これは、
パルス信号に同期したタイミングと時間幅でゲートをか
け、信号を検出し、かつ適当な繰り返し数だけ信号を積
分する装置で、比較的低繰り返しの信号に適用されるこ
とが多い。ボックスカー積分器によれば、ゲートにより
信号のある時間帯のみ信号が積分され、それ以外の時間
帯に発生する雑音は除去れるので、検出信号のＳＮ比が
上がる。しかし、信号に大きな背景ノイズがある場合、
オフセット機能を使ったとしても、ドリフトなどのた
め、ＳＮ比は低下する。このため、ボックスカー積分器
は、背景ノイズが非常に大きい場合や、背景ノイズのド
リフトが大きい場合は、テラヘルツ光等の検出には適し
ていない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】テラヘルツ光の検出に
採用される前述したようなロックイン検出に用いられる
ロックイン増幅器は、構成が複雑であり、高価であると
ともにスペースもかなり要するものであった。

【０００６】特に、被測定物をテラヘルツ光を用いてイ
メージ化しようとすると、複数の光スイッチ素子を分布
させた検出器を使用することから、各素子に対して１つ
ずつロックイン増幅器を用いることになり、コスト及び
スペースが著しく増大することになる。このため、この
ような検出器を用いた被測定物のイメージ化は、実際に
行われることはなかった。

【０００７】なお、被測定物をテラヘルツ光を用いてイ
メージ化する場合、光スイッチ素子に代えてＥＯ結晶
（電気光学結晶）を使用してテラヘルツ光を検出する方
法が実施されている。しかし、ＥＯ結晶を使用した検出
方法に比べ、光伝導アンテナ素子等の光スイッチ素子を
用いた検出方法の方がＳＮ比の良い測定を行うことがで
きる。

【０００８】テラヘルツ光の検出に限らず、テラヘルツ
光以外の種々の検出すべき入力の検出についても、ＳＮ
比の向上と、装置のコストダウン及びコンパクト化が要
請される。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、高いＳＮ比でテラヘルツ光等の入力を検出す
ることができ、更に装置のコストダウン及びコンパクト
化を図ることができるテラヘルツ光等の検出方法及び装
置、並びに、これを用いたテラヘルツ光装置及びイメー
ジ化装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の態様による検出方法は、検出すべき
入力に応じた出力信号を、所定の検出状態において出力
する検出部を用い、前記検出すべき入力を検出する検出
方法において、（ａ）前記検出すべき入力が前記検出部
に入力されている時及び前記検出すべき入力が前記検出
部に入力されていない時の双方において、前記検出部を
前記検出状態とし、（ｂ）前記検出すべき入力が前記検
出部に入力されている時に前記検出状態において前記検
出部から得られる出力信号の所定種類の値と、前記検出
すべき入力が前記検出部に入力されていない時に前記検
出状態において前記検出部から得られる出力信号の前記
所定種類の値との、差分に応じた、検出信号又は検出デ
ータを得るものである。

【００１１】前記所定種類の値としては、例えば、積分
値又はピーク値等を挙げることができる。この点は、後
述する各態様についても同様である。

【００１２】本発明の第２の態様による検出装置は、
（ａ）検出すべき入力に応じた出力信号を、所定の検出
状態において出力する検出部と、（ｂ）前記検出すべき
入力が前記検出部に入力されている時及び前記検出すべ
き入力が前記検出部に入力されていない時の双方におい
て、前記検出部を前記検出状態にする手段と、（ｃ）前
記検出すべき入力が前記検出部に入力されている時に前
記検出状態において、前記検出部から得られる出力信号
の所定種類の値と、前記検出すべき入力が前記検出部に
入力されていない時に前記検出状態において前記検出部
から得られる出力信号の前記所定種類の値との、差分に
応じた、検出信号又は検出データを得る信号処理部と、
を備えたものである。

【００１３】本発明の第３の態様によるテラヘルツ光検
出方法は、入射するテラヘルツ光の電場強度に応じたパ
ルス電気信号を、入射するプローブパルス光に応答し
て、出力するテラヘルツ光検出部を用い、前記テラヘル
ツ光を検出するテラヘルツ光検出方法において、（ａ）
前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射して
いる時及び前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部
に入射していない時の双方において、前記プローブパル
ス光を前記テラヘルツ光検出部に照射し、（ｂ）前記テ
ラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射している時
に前記プローブパルス光に応答して前記テラヘルツ光検
出部から得られるパルス電気信号の所定種類の値と、前
記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射してい
ない時に前記プローブパルス光に応答して前記テラヘル
ツ光検出部から得られるパルス電気信号の所定種類の値
との、差分に応じた、検出信号又は検出データを得るも
のである。

【００１４】本発明の第４の態様によるテラヘルツ光検
出装置は、（ａ）入射するテラヘルツ光の電場強度に応
じたパルス電気信号を、入射するプローブパルス光に応
答して、出力するテラヘルツ光検出部と、（ｂ）前記テ
ラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射している時
及び前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射
していない時の双方において、前記プローブパルス光を
前記テラヘルツ光検出部に照射する照射部と、（ｃ）前
記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射してい
る時に前記プローブパルス光に応答して前記テラヘルツ
光検出部から得られるパルス電気信号の所定種類の値
と、前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射
していない時に前記プローブパルス光に応答して前記テ
ラヘルツ光検出部から得られるパルス電気信号の所定種
類の値との、差分に応じた、検出信号又は検出データを
得る信号処理部と、を備えたものである。

【００１５】本発明の第５の態様によるテラヘルツ光装
置は、（ａ）テラヘルツ光発生部と、（ｂ）前記テラヘ
ルツ光発生部から発生し所定の光路を経て到達するテラ
ヘルツ光が入射され、入射されたテラヘルツ光の電場強
度に応じたパルス電気信号を、入射するプローブパルス
光に応答して、出力するテラヘルツ光検出部と、（ｃ）
前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射して
いる時及び前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部
に入射していない時の双方において、前記プローブパル
ス光を前記テラヘルツ光検出部に照射する照射部と、
（ｄ）前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入
射している時に前記プローブパルス光に応答して前記テ
ラヘルツ光検出部から得られるパルス電気信号の所定種
類の値と、前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部
に入射していない時に前記プローブパルス光に応答して
前記テラヘルツ光検出部から得られるパルス電気信号の
所定種類の値との、差分に応じた、検出信号又は検出デ
ータを得る信号処理部と、を備えたものである。

【００１６】本発明の第６の態様によるイメージ化装置
は、（ａ）テラヘルツ光発生部と、（ｂ）前記テラヘル
ツ光発生部から発生し被測定物を含む所定の光路を経て
２次元領域の個々の部位に到達するテラヘルツ光が入射
され、入射されたテラヘルツ光の電場強度に応じた電気
信号を、入射するプローブパルス光に応答して、前記個
々の部位に対応するもの毎にそれぞれ出力するテラヘル
ツ光検出部と、（ｃ）前記テラヘルツ光が前記テラヘル
ツ光検出部に入射している時及び前記テラヘルツ光が前
記テラヘルツ光検出部に入射していない時の双方におい
て、前記プローブパルス光を前記テラヘルツ光検出部に
照射する照射部と、（ｄ）前記テラヘルツ光が前記テラ
ヘルツ光検出部に入射している時に前記プローブパルス
光に応答して前記テラヘルツ光検出部から得られるパル
ス電気信号の所定種類の値と、前記テラヘルツ光が前記
テラヘルツ光検出部に入射していない時に前記プローブ
パルス光に応答して前記テラヘルツ光検出部から得られ
るパルス電気信号の所定種類の値との、差分に応じた、
検出信号又は検出データを、前記各部位に対応するもの
毎に得る信号処理部と、を備え、前記検出信号又は検出
データに基づいて、前記被測定物をイメージ化するもの
である。

【００１７】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］

【００１８】図１は、本発明の第１の実施の形態による
テラヘルツ光装置を模式的に示す概略構成図である。

【００１９】本実施の形態によるテラヘルツ光装置で
は、図１に示すように、フェムト秒パルス光源１が光源
駆動部２５により駆動されて、光源１からフェムト秒パ
ルス光Ｌ１が放射される。例えば、フェムト秒パルス光
Ｌ１として、中心波長が近赤外領域のうちの７８０〜８
００ｎｍ、パルス幅が１０〜１５０ｆｓ程度の、パルス
光が、繰り返し周波数が例えば１ｋＨｚで発生される。
フェムト秒パルス光源１としては、例えば、再生増幅器
と呼ばれるレーザを用いることが好ましい。このレーザ
では、発生する１つずつのパルス光の強度が高いので、
１つずつのテラヘルツ電磁波パルスの強度を高めること
ができる。また、このレーザでは、パルス間隔が比較的
長く、パルス光の繰り返し周波数は例えば１ｋＨｚであ
る。この速さの繰り返しでは、パルス光とパルス光の時
間間隔は１ｍｓとなることから、比較的速い繰り返し
（例えば、繰り返し周波数が数十ＭＨｚ）のパルス光を
用いていたときには考えられなかった、後述する信号処
理部２１のような電気回路による処理が可能となる。以
下の説明では、パルス光Ｌ１の繰り返し周波数は、１ｋ
Ｈｚであるものとするが、この周波数に限定されるもの
ではない。

【００２０】光源駆動部２５は、フェムト秒パルス光源
１から発生するパルス光Ｌ１の繰り返し周波数（１ｋＨ
ｚ）に同期した同期信号を出力し、この同期信号が後述
するチョッパー駆動部２６及び信号処理部２１に供給さ
れる。

【００２１】フェムト秒パルス光源１から放射されたフ
ェムト秒パルス光Ｌ１は、ビームスプリッタ２で２つの
パルス光Ｌ２，Ｌ３に分割される。

【００２２】ビームスプリッタ２で分割された一方のパ
ルス光Ｌ２は、チョッパー３によりチョッピングされた
後に、光伝導アンテナ等の光スイッチ素子又はＥＯ結晶
などのテラヘルツ光発生器７を励起してこの発生器７に
テラヘルツパルス光を発生させるための、ポンプ光（パ
ルス励起光）Ｌ４となる。このポンプ光Ｌ４は、平面反
射鏡４〜６を経て、テラヘルツ光発生器７へ導かれる。
その結果、ポンプ光Ｌ４に応答して、テラヘルツ光発生
器７が励起されてテラヘルツパルス光Ｌ５を放射する。
なお、テラヘルツ光発生器７として光スイッチ素子を用
いる場合には、図示しないバイアス電源によりバイアス
電圧がテラヘルツ光発生器７に印加される。

【００２３】ここで、チョッパー３は、光源駆動部２５
からの同期信号に基づいてチョッパー駆動部２６により
駆動され、チョッピング前のパルス光Ｌ２のパルス列の
うち、１つ置きのパルスのみを通過させるとともに、残
りのパルスを遮断する。すなわち、ポンプ光Ｌ４は、チ
ョッピング前のパルス光Ｌ２のパルス光のパルス列から
パルスが１つ置きに間引かれたパルス列となる。したが
って、本実施の形態では、ポンプ光Ｌ４の繰り返し周波
数は、５００Ｈｚ（＝１ｋＨｚ／２）となる。このた
め、テラヘルツパルス光Ｌ５の繰り返し周波数も、５０
０Ｈｚとなる。

【００２４】テラヘルツ光発生器７で発生するテラヘル
ツパルス光Ｌ５としては、概ね０．１×１０^１２から１
００×１０^１２ヘルツまでの周波数領域の光が望まし
い。このテラヘルツパルス光Ｌ５は、曲面鏡１３，１４
を経て集光位置に集光される。本実施の形態では、この
集光位置には、被測定物２０の測定部位が配置される。
被測定物２０を透過したテラヘルツパルス光Ｌ６は、曲
面鏡１５，１６を経てテラヘルツ光検出器１１へ導かれ
る。本実施の形態では、テラヘルツ光検出器１１とし
て、ダイポールアンテナを用いた公知の光スイッチ素子
が用いられている。光スイッチ素子は、一般的には、光
伝導部と、該光伝導部の所定の面上に形成され互いに分
離された２つの導電部とを有し、前記２つの導電部の少
なくとも一部同士が前記所定の面に沿った方向に所定間
隔をあけるように配置されたものである。

【００２５】ビームスプリッタ２で分割された他方のパ
ルス光Ｌ３は、テラヘルツパルス光を検出するためのプ
ローブパルス光となる。このプローブパルス光Ｌ３は、
平面反射鏡８、２枚又は２枚もしくは３枚の平面反射鏡
が組み合わされてなる可動鏡９、及び平面反射鏡１０を
経て、テラヘルツ光検出器１１へ導かれる。

【００２６】プローブパルス光Ｌ３は、ポンプ光Ｌ４の
場合と異なりチョッピングされずにパルスが間引かれな
いので、プローブパルス光Ｌ３のパルス繰り返し周波数
は、ポンプ光Ｌ４のパルス繰り返し周波数（５００Ｈ
ｚ）の２倍の周波数（１ｋＨｚ）となる。すなわち、本
実施の形態では、プローブパルス光Ｌ３のパルス列のう
ちの１つ置きのパルスが、テラヘルツパルス光が発生し
ている時に発生してテラヘルツ光を検出するタイミング
を定めることになる。一方、プローブパルス光Ｌ３のパ
ルス列のうちの残りの１つ置きのパルスは、テラヘルツ
パルス光が発生していない時に発生することになる。

【００２７】以上の説明からわかるように、本実施の形
態では、前述した要素１，２，８，９，１０，２５が、
テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射している
時及び前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入
射していない時の双方において、プローブパルス光Ｌ３
をテラヘルツ光検出器１１に照射する照射部を、構成し
ている。

【００２８】光スイッチ素子で構成されたテラヘルツ光
検出器１１は、プローブパルス光Ｌ３を受けた時のみ光
励起キャリアを生じ、同時にテラヘルツパルス光Ｌ６の
電場がかかっていれば、その電場に比例した光伝導電流
が流れる。このとき測定される電流Ｊ（τ）は、テラヘ
ルツパルス光の電場Ｅ（ｔ）と光励起キャリアの光伝導
度ｇ（ｔ−τ）のコンボリューションで表せ、Ｊ（τ）
＝∫Ｅ（ｔ）ｇ（ｔ−τ）ｄｔのような形で書ける。光
伝導度ｇ（ｔ−τ）がデルタ関数的であるので、測定さ
れた電流値は到来するテラヘルツパルス光Ｌ５の電場強
度Ｅ（τ）に比例したものになる。このように、テラヘ
ルツ光検出器１１は、入射するテラヘルツ光の電場強度
に比例した電流信号を出力するはずである。

【００２９】ところが、実際には、光スイッチ素子から
の電流信号は、入射するテラヘルツ光の電場強度に比例
した真の信号の他に、プローブパルス光による大きな背
景雑音を含む。この背景雑音は、プローブパルス光Ｌ３
を光スイッチ素子に照射することにより、光スイッチ素
子へのレーザ照射の不均一や電極のわずかなショットキ
ーコンタクトなどで発生する比較的大きな電気パルスで
ある。通常、この背景雑音のパルスはテラヘルツ電磁波
の電場によって誘起される信号よりも強い。

【００３０】このように、テラヘルツ光がテラヘルツ光
検出器１１に入射している時には、プローブパルス光Ｌ
３に応答したテラヘルツ光検出器１１からの電流信号
は、プローブパルス光Ｌ３による大きな背景雑音を含む
が、入射するテラヘルツ光の電場強度に比例した真の信
号も含むため、テラヘルツ光検出器１１は、入射するテ
ラヘルツ光の電場強度に応じたパルス電気信号を、入射
するプローブパルス光に応答して、出力することにな
る。以上のように、テラヘルツ光検出器１１は、テラヘ
ルツ光が入射されている時にプローブパルス光Ｌ３が入
射されると、テラヘルツ光の電場強度に比例した真の信
号とプローブパルス光Ｌ３による背景雑音とが足し合わ
された電流信号を出力することになる。一方、テラヘル
ツ光検出器１１は、テラヘルツ光が入射されていない時
にプローブパルス光Ｌ３が入射されると、プローブパル
ス光Ｌ３による背景雑音のみの電流信号を出力すること
になる。

【００３１】したがって、テラヘルツ光検出器１１から
の電流信号の時間変化は、後述する図３（ａ）に示すよ
うになる。ただし、図３（ａ）は、後述するように、テ
ラヘルツ光検出器１１からの電流信号を電流−電圧変換
した信号を示している。それぞれのパルスの幅は、レー
ザのパルス幅と同程度のものであるはずであるが、観測
されるパルスの幅は電気回路の特性によって広がったも
のとなっている。

【００３２】信号処理部２１は、テラヘルツ光Ｌ６がテ
ラヘルツ光検出器１１に入射している時にプローブパル
ス光Ｌ３に応答してテラヘルツ光検出器１１から得られ
るパルス電気信号の積分値と、テラヘルツ光Ｌ６がテラ
ヘルツ光検出器１１に入射していない時にプローブパル
ス光Ｌ３に応答してテラヘルツ光検出器１１から得られ
るパルス電気信号の積分値との、差分に応じた、検出信
号を得る。先の説明からわかるように、前者の積分値
は、テラヘルツ光の電場強度に比例した真の信号とプロ
ーブパルス光Ｌ３による背景雑音とが足し合わされたも
のに相当し、後者の積分値はプローブパルス光Ｌ３によ
る背景雑音のみに相当している。したがって、両者の差
分に応じたものである信号処理部２１から得られる検出
信号は、背景雑音が取り除かれてテラヘルツ光による真
の信号のみを示すことになり、真の信号のみを高いＳＮ
比で検出することができる。

【００３３】ここで、信号処理部２１の具体例につい
て、図２を参照して説明する。図２において、３１はテ
ラヘルツ光検出器１１からの電流信号が入力される入力
端子、３９は検出信号が出力される出力端子である。入
力端子３１に入力された電流信号は、電流−電圧変換回
路３２により電圧信号に変換され、この電圧信号が前置
増幅器３３により増幅される。この前置増幅器３３の出
力信号を図３（ａ）に示す。図３（ａ）に示すように、
プローブパルス光Ｌ３に応じたパルス信号が現れてい
る。前述したように、プローブパルス光Ｌ３は間引かれ
ずに１ｋＨｚの繰り返し周波数を持つ一方、ポンプ光Ｌ
４はパルスが１つ置きに間引かれて５００Ｈｚの繰り返
し周波数を持つので、図３（ａ）に示すように、テラヘ
ルツ光がＯＮ時のパルスとテラヘルツ光がＯＦＦ時のパ
ルスとが、交互に現れている。テラヘルツ光がＯＮ時の
パルスは、テラヘルツ光による影響とプローブパルス光
による影響とが足し合わされているので、レベルが比較
的高くなっている。一方、テラヘルツ光がＯＦＦ時のパ
ルスは、プローブパルス光による影響のみを含むので、
レベルが比較的低くなっている。

【００３４】前置増幅器３３から出力される各パルス
は、スイッチ３４により、テラヘルツ光ＯＮ時のパルス
とＯＦＦ時のパルスとにそれぞれ振り分けられて、積分
回路３５ａ，３５ｂにそれぞれ選択的に入力される。図
３（ｂ）は積分回路３５ａへの入力信号を示し、図３
（ｃ）は積分回路３５ｂへの入力信号を示す。このよう
なスイッチ３４による振り分け動作は、光源駆動部２５
からの同期信号（１ｋＨｚ）でスイッチ３４をトリガー
することによってスイッチ３４に切り替え動作を行わせ
ることにより、実現することができる。

【００３５】積分回路３５ａは、前記１／２に分周した
信号（５００Ｈｚ）に同期して、テラヘルツ光ＯＮ時の
１つのパルスを含む積分期間毎に、その入力信号を積分
する。このとき、積分期間をパルスを含む期間のみに限
定することにより、パルスを含まない期間の雑音を除去
することができる。その積分値を示す信号がサンプルホ
ールド回路３６ａにより一時的に保持されて、差分回路
３７の一方の入力端子へ供給される。同様に、積分回路
３５ｂは、前記１／２に分周した信号（５００Ｈｚ）に
同期して、テラヘルツ光ＯＦＦ時の１つのパルスを含む
積分期間毎に、その入力信号を積分する。その積分値を
示す信号がサンプルホールド回路３６ｂにより一時的に
保持されて、差分回路３７の他方の入力端子へ供給され
る。

【００３６】差分回路３７は、前記１／２に分周した信
号（５００Ｈｚ）に同期して、サンプルホールド回路３
６ａ，３６ｂにより保持されている信号の差分を示す差
分信号を出力する。この差分は、図３（ａ）において相
前後して発生するテラヘルツ光ＯＮ時の１つのパルスと
テラヘルツ光ＯＦＦ時の１つのパルスとに関する、両者
の積分値の差分に相当している。差分回路３７からの差
分信号は、ローパスフィルタ機能を有する増幅器３８に
より増幅され、テラヘルツ光検出信号として、出力端子
３９から出力される。

【００３７】このように、図２に示す回路構成を採用す
れば、前述した信号処理部２１の動作を実現することが
できる。

【００３８】ところで、前述した図２に示す回路構成で
は、先の説明からわかるように、テラヘルツ光ＯＮ時の
１つのパルスの積分値とテラヘルツ光ＯＦＦ時の１つの
パルスの積分値との差分を示す検出信号を、順次繰り返
して得ている。しかし、実際には、ＳＮ比をより高める
ために、例えば、テラヘルツ光ＯＮ時の複数の所定数
（例えば、数十）のパルスの積分値とテラヘルツ光ＯＦ
Ｆ時の同数のパルスの積分値との差分を示す検出信号
を、順次繰り返して得ることが、好ましい。この動作
は、例えば、前記増幅器３８から１ずつのパルスに対応
して繰り返して得られる出力信号を、前記所定数のパル
スを含む積分期間で順次積分する積分回路を追加する
か、あるいは、増幅器３８にこの積分回路の機能を持た
せることにより、実現することができる。また、前記動
作は、例えば、前記積分回路３５ａ，３５ｂの積分期間
を前記所定数のパルスを含む期間に設定することによっ
ても、実現することができる。

【００３９】なお、テラヘルツ光ＯＮ時の複数の所定数
のパルスの積分値とテラヘルツ光ＯＦＦ時の同数のパル
スの積分値との差分を示す検出信号も、テラヘルツ光Ｌ
６がテラヘルツ光検出器１１に入射している時にプロー
ブパルス光Ｌ３に応答してテラヘルツ光検出器１１から
得られるパルス電気信号の積分値と、テラヘルツ光Ｌ６
がテラヘルツ光検出器１１に入射していない時にプロー
ブパルス光Ｌ３に応答してテラヘルツ光検出器１１から
得られるパルス電気信号の積分値との、差分に応じた、
検出信号の一種であることは、言うまでもない。

【００４０】信号処理部２１は、図２に示す回路構成に
代えて、例えば、図４に示す回路構成を採用してもよ
い。図４は、信号処理部２１の他の具体例を示すブロッ
ク図である。図４において、図２中の要素と同一又は対
応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省
略する。図５（ａ）は図４中の前置増幅器３３の出力信
号を示しており、図３（ａ）に示す信号と同じである。
前置増幅器３３から出力される各パルスは、スイッチ３
４により、テラヘルツ光ＯＮ時のパルスとＯＦＦ時のパ
ルスとにそれぞれ振り分けられて、差動増幅回路４０の
＋入力端子及び−入力端子にそれぞれ選択的に入力され
る。このとき、差動増幅回路４０の＋入力端子及び−入
力端子は、前置増幅器３３の出力端子とパルスを含む期
間は接続されているが、パルスを含まない期間は接続さ
れず、図には示していないが、パルスを含まない期間の
雑音の増幅を避けるため、スイッチ３４を介して接地さ
れるようになっている。したがって、差動増幅回路４０
の出力は、図５（ｂ）に示すように、テラヘルツ光ＯＮ
時のパルスを同じ極性で含むとともにテラヘルツ光ＯＦ
Ｆ時のパルスを反転した極性で含む。

【００４１】積分回路３５は、光源駆動部２５からの同
期信号（１ｋＨｚ）を図示しない分周器で１／２に分周
した信号（５００Ｈｚ）に同期して、相前後して発生す
るテラヘルツ光ＯＮ時の１つのパルスとテラヘルツ光Ｏ
ＦＦ時の１つのパルスとを含む積分期間毎に、その入力
信号（すなわち、図５（ｂ）に示す差動増幅回路４０の
出力信号）を積分する。このことは、図５（ａ）におい
て相前後して発生するテラヘルツ光ＯＮ時の１つのパル
スとテラヘルツ光ＯＦＦ時の１つのパルスとに関して両
者の積分値の差分を取ったのと、等価である。差動増幅
回路４０の積分出力信号は、サンプルホールド回路３６
により一時的に保持され、ローパスフィルタ機能を有す
る増幅器４１により増幅され、テラヘルツ光検出信号と
して、出力端子３９から出力される。

【００４２】このように、図４に示す回路構成を採用し
ても、前述した信号処理部２１の動作を実現することが
できる。図４に示す回路の場合、テラヘルツ光Ｌ６がテ
ラヘルツ光検出器１１に入射している時にプローブパル
ス光Ｌ３に応答してテラヘルツ光検出器１１から得られ
るパルス電気信号の積分値、及び、テラヘルツ光Ｌ６が
テラヘルツ光検出器１１に入射していない時にプローブ
パルス光Ｌ３に応答してテラヘルツ光検出器１１から得
られるパルス電気信号の積分値は、直接的に求めている
訳ではないが、両者の積分値の差分に応じたテラヘルツ
光検出信号が出力端子３９から得られる。

【００４３】なお、図４に示すような回路構成を採用す
る場合も、実際には、ＳＮ比をより高めるために、例え
ば、テラヘルツ光ＯＮ時の複数の所定数（例えば、数
十）のパルスの積分値とテラヘルツ光ＯＦＦ時の同数の
パルスの積分値との差分を示す検出信号を、順次繰り返
して得ることが、好ましい。この動作は、例えば、前記
増幅器４１から１ずつのパルスに対応して繰り返して得
られる出力信号を、前記所定数のパルスを含む積分期間
で順次積分する積分回路を追加するか、あるいは、増幅
器４１にこの積分回路の機能を持たせることにより、実
現することができる。また、前記動作は、例えば、前記
積分回路３５の積分期間を前記所定数のパルスを含む期
間に設定することによっても、実現することができる。

【００４４】また、前記図２又は図４に示すような回路
構成では、先の説明からわかるように、テラヘルツ光Ｏ
Ｎ時のパルスの積分値とテラヘルツ光ＯＦＦ時のパルス
の積分値との差分に応じた検出信号を得ている。しか
し、本発明では、例えば、テラヘルツ光ＯＮ時のパルス
のピーク値とテラヘルツ光ＯＦＦ時のパルスのピーク値
との差分に応じた検出信号を得てもよい。この場合、例
えば、図２に示す回路構成において、積分回路３５ａ，
３５ｂに代えてそれぞれピーク検出回路を用いればよ
い。この場合においても、よりＳＮ比を高めるため、例
えば、前記増幅器３８から１ずつのパルスに対応して繰
り返して得られる出力信号を、前記所定数のパルスを含
む積分期間で順次積分する積分回路を追加してもよい。

【００４５】再び図１を参照すると、プローブパルス光
Ｌ３の光路上に配置された可動鏡９は、コンピュータ等
からなる制御・演算処理部２３による制御下で、移動機
構１２により矢印Ｘ方向に移動可能となっている。可動
鏡９の移動量に応じて、プローブパルス光Ｌ３の光路長
が変わり、プローブパルス光Ｌ３が検出器１１へ到達す
る時間が遅延する。すなわち、本実施の形態では、可動
鏡９及び移動機構１２が、プローブパルス光Ｌ３の時間
遅延装置を構成している。

【００４６】前述したように、被測定物１０を透過した
テラヘルツパルス光の電場強度は、信号処理部２１の出
力信号である検出信号に変換される。信号処理部２１か
ら出力された検出信号は、Ａ／Ｄ変換器２２によりＡ／
Ｄ変換された後に、制御・演算処理部２３に供給され
る。

【００４７】前述したように、ポンプ光Ｌ４の繰り返し
周波数は、５００Ｈｚである。したがって、テラヘルツ
光発生器７から放射されるテラヘルツパルス光Ｌ５も、
５００Ｈｚの繰り返しで放射される。現在は、このテラ
ヘルツパルス光の波形を瞬時に、その形状のまま計測す
ることは不可能である。

【００４８】したがって、本実施の形態では、同じ波形
のテラヘルツパルス光Ｌ５が５００Ｈｚの繰り返しで到
来することを利用して、ポンプ光Ｌ４とプローブパルス
光Ｌ３との間に時間遅延を設けてテラヘルツパルス光の
波形を計測する、いわゆるポンプ−プローブ法を採用し
ている。すなわち、テラヘルツ光発生器７を作動させる
ポンプ光Ｌ４に対して、テラヘルツ光検出器１１を作動
させるタイミングをτ秒だけ遅らせることにより、τ秒
だけ遅れた時点でのテラヘルツパルス光の電場強度を測
定できる。言い換えれば、プローブパルス光Ｌ３は、テ
ラヘルツ光検出器１１に対してゲートをかけていること
になる。また、可動鏡９を徐々に移動させることは、遅
延時間τを徐々に変えることにほかならない。前記時間
遅延装置によってゲートをかけるタイミングをずらしな
がら、繰り返し到来するテラヘルツパルス光の各遅延時
間τごとの時点の電場強度を信号処理部２１から検出信
号として順次得ることによって、テラヘルツパルス光の
電場強度の時系列波形Ｅ（τ）を計測することができ
る。

【００４９】本実施の形態では、テラヘルツパルス光の
電場強度の時系列波形Ｅ（τ）の計測時には、制御・演
算処理部２３が、移動機構１２に制御信号を与えて、前
記遅延時間τを徐々に変化させながら、Ａ／Ｄ変換器２
２からのデータを制御・演算処理部２３内の図示しない
メモリに順次格納する。これによって、最終的に、テラ
ヘルツパルス光の電場強度の時系列波形Ｅ（τ）を示す
データ全体をメモリに格納する。このような時系列波形
Ｅ（τ）を示すデータを、被測定物２０を図１に示す位
置に配置した場合と配置しない場合について取得する。
制御・演算処理部２３は、これらのデータに基づいて、
被測定物の所望の特性を求め、これをＣＲＴ等の表示部
２４に表示させる。例えば、制御・演算処理部２６は、
公知の手法（ドュヴィラレットら（Lionel Duvillaret,
Frederic Garet, and Jean-Louis Coutaz）の論文（"A
Reliable Method for Extraction of Material Parame
ters in Terahertz Time-Domain Spectroscopy", IEEE
Journal of Selected Topics in Quantum Electronics,
Vol.2, No.3, pp.739-746（1996））によって、被測定
物２０の複素屈折率を演算し、これを表示部２４に表示
させる。

【００５０】本実施の形態では、被測定物２０のある部
位にテラヘルツ光を集光しているので、被測定物２０の
当該部位の局所的な複素屈折率等の特性を得ることがで
きる。

【００５１】本実施の形態では、前述したように、テラ
ヘルツ光がテラヘルツ光検出器１１に入射している時及
びテラヘルツ光がテラヘルツ光検出器１１に入射してい
ない時の双方において、プローブパルス光Ｌ３がテラヘ
ルツ光検出器１１に照射される。そして、信号処理部２
１が前述したように動作するので、信号処理部２１から
得られる検出信号は、背景雑音が取り除かれてテラヘル
ツ光による真の信号のみを示すことになり、真の信号の
みを高いＳＮ比で検出することができる。

【００５２】また、信号処理部２１の動作は単純であ
り、その回路構成として、例えば、図２又は図４に示す
ような回路構成を採用することができるので、ロックイ
ン増幅器に比べて、構成が簡単となり、コストダウン及
びコンパクト化を図ることができる。

【００５３】なお、本実施の形態では、信号処理部２１
の機能の全てがハードウエアにより実現されている。し
かし、例えば、その機能の後段側の一部をソフトウエア
的な処理により実現することも可能である。この場合、
当該ソフトウエア的な処理により得られる検出結果は、
テラヘルツ光の検出データと言える。

【００５４】［第２の実施の形態］

【００５５】図６は、本発明の第２の実施の形態による
テラヘルツ光装置を模式的に示す概略構成図である。図
６において、図１中の要素と同一又は対応する要素には
同一符号を付し、その重複する説明は省略する。

【００５６】本実施の形態によるテラヘルツ光装置は、
被測定物２０をイメージ化するイメージ化装置として構
成されている。

【００５７】本実施の形態によるテラヘルツ光装置で
は、フェムト秒パルス光源１から放射されたフェムト秒
パルス光Ｌ１が、平面反射鏡５１を経て、ビームスプリ
ッタ５２でポンプ光Ｌ２とプローブパルス光Ｌ３とに分
割される。ポンプ光Ｌ２は、チョッパー３、２枚もしく
は３枚の平面反射鏡が組み合わされてなる可動鏡５３及
び平面鏡５４〜５６を経て、ビームエキスパンダ５７で
拡張された後に、テラヘルツ光発生器７へ導かれる。そ
の結果、テラヘルツ光発生器７が励起されてテラヘルツ
パルス光Ｌ５を放射する。

【００５８】テラヘルツ光発生器７で発生したテラヘル
ツ光Ｌ５は、結像レンズ５８を介して、テラヘルツ光検
出器６０の２次元領域に到達する。本実施の形態では、
このテラヘルツ光検出器６０として、２次元領域に複数
の光スイッチ素子が分布されたものが用いられている。
結像レンズ５８は、被測定物２０の２次元領域を透過し
たテラヘルツ光による被測定物２０の当該領域の像を、
テラヘルツ光検出器６０の前記２次元領域に結像する。

【００５９】ビームスプリッタ５２で分割されたプロー
ブパルス光Ｌ３は、平面鏡６１，６２を経てビームエキ
スパンダ６３で拡張された後に、テラヘルツ光が入射す
るテラヘルツ光検出器６０の複数の光スイッチ素子が分
布された２次元領域に入射する。なお、本実施の形態に
おいても、プローブパルス光Ｌ３とポンプ光Ｌ４との関
係は、前記第１の実施の形態の場合と同じである。

【００６０】検出器６０の個々の光スイッチ素子は、各
素子に入射するテラヘルツ光及びプローブパルス光Ｌ３
に応じて、前記第１の実施の形態において検出器１１と
して用いられた単一の光スイッチ素子と同様に、パルス
電気信号を出力する。

【００６１】信号処理部１２１は、テラヘルツ光検出器
６０の各光スイッチ素子に対応して図１中の信号処理部
２１を複数チャンネル有している。これに応じて、Ａ／
Ｄ変換器１２２は各チャンネルに応じて設けられた複数
のＡ／Ｄ変換器から構成される。検出器６０の個々の光
スイッチ素子からの信号に応じて信号処理部１２１の各
チャンネルから得られた各検出信号は、Ａ／Ｄ変換器１
２２によりそれぞれＡ／Ｄ変換された後に、制御・演算
処理部２３に取り込まれる。したがって、テラヘルツパ
ルス光の電場強度の分布（各部位ごとの電場強度）を示
すデータが、制御・演算処理部２３に取り込まれる。前
述したように、信号処理部１２１の複数チャンネルから
の検出信号を複数のＡ／Ｄ変換器１２２でパラレル処理
によりＡ／Ｄ変換することが、処理速度の点で好まし
い。もっとも、例えば、１つのみの高速のＡ／Ｄ変換器
１２２を用い、信号処理部１２１の各チャンネルからの
検出信号を順次スイッチで切り替えて前記１つのＡ／Ｄ
変換器１２２に入力し、シリアル的にＡ／Ｄ変換するこ
とも可能である。

【００６２】ポンプ光Ｌ４の光路上に配置された可動鏡
５３は、制御・演算処理部２３による制御下で、移動機
構５９により矢印Ｙ方向に移動可能となっている。可動
鏡５３の移動量に応じて、ポンプ光Ｌ４の光路長が変わ
り、ポンプ光Ｌ４がテラヘルツ光発生器７へ到達する時
間が遅延する。すなわち、本実施の形態では、可動鏡５
３及び移動機構５９が、ポンプ光Ｌ４の時間遅延装置を
構成している。このように、本実施の形態ではポンプ光
Ｌ４の方を時間遅延可能となっているが、この点は、プ
ローブパルス光Ｌ３の方を時間遅延可能とする前記第１
の実施の形態と実質的に同じである。

【００６３】制御・演算処理部２３は、移動機構５９を
制御して可動鏡５３を徐々に移動させて、各遅延時間
（テラヘルツパルス光のプローブパルス光に対する遅延
時間）τごとの時点のテラヘルツパルス光の電場強度の
分布（各部位ごとの電場強度）を示すデータを順次得る
ことによって、各部位ごとのテラヘルツパルス光の電場
強度の時系列波形Ｅ（τ）を取得する。このような各部
位ごとの時系列波形Ｅ（τ）を示すデータを、被測定物
２０を図６に示す位置に配置した場合と配置しない場合
について取得する。制御・演算処理部２３は、これらの
データに基づいて、被測定物の各部位ごとの所望の特性
（すなわち、所望の特性の分布）を求め、これをＣＲＴ
等の表示部２４に画像として表示させる。

【００６４】本実施の形態では、テラヘルツ光がテラヘ
ルツ光検出器６０に入射している時及びテラヘルツ光が
テラヘルツ光検出器６０に入射していない時の双方にお
いて、プローブパルス光Ｌ３がテラヘルツ光検出器６０
に照射される。そして、信号処理部１２１が、前述した
ように動作する信号処理部２１を複数有しているので、
信号処理部１２１から得られる各検出信号は、背景雑音
が取り除かれてテラヘルツ光による真の信号のみを示す
ことになり、真の信号のみを高いＳＮ比で検出すること
ができる。

【００６５】また、本実施の形態によれば、信号処理部
１２１の各チャンネルを構成する個々の信号処理部２１
の回路構成が、簡単となりコストダウン及びコンパクト
化を図ることができるため、信号処理部１２１全体とし
て、著しくコストダウン及びコンパクト化を図ることが
できる。

【００６６】以上、本発明の各実施の形態について説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではない。

【００６７】前述した各実施の形態は、本発明による検
出方法及び装置をテラヘルツ光の検出方法及び装置に適
用した例であったが、本発明による検出方法及び装置の
検出対象はテラヘルツ光に限定されるものではない。本
発明による検出方法及び装置では、例えば、ボックスカ
ー積分器の場合と同様、狭いゲート時間幅を用いること
ができるので、連続動作のロックイン増幅器よりもノイ
ズをより効果的に除去でき、ロックイン検出法及び装置
を用いるよりも高いＳＮ比の信号検出が可能となる。し
たがって、本発明による検出方法及び装置は、コンパク
トで安価な微小信号検出方法及び装置としても、広く一
般的に利用可能である。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高いＳＮ比でテラヘルツ光等の入力を検出することがで
き、更に装置のコストダウン及びコンパクト化を図るこ
とができるテラヘルツ光等の検出方法及び装置、並び
に、これを用いたテラヘルツ光装置及びイメージ化装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるテラヘルツ光
装置を模式的に示す概略構成図である。

【図２】図１中の信号処理部の一具体例を示すブロック
図である。

【図３】図２中の各部の信号の波形の例を示す波形図で
ある。

【図４】図１中の信号処理部の他の具体例を示すブロッ
ク図である。

【図５】図４中の各部の信号の波形の例を示す波形図で
ある。

【図６】本発明の第２の実施の形態によるテラヘルツ光
装置を模式的に示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ フェムト秒パルス光源 ３ チョッパー ７ テラヘルツ光発生器 １１，６０ テラヘルツ光検出器 ２０ 被測定物 ２１，１２１ 信号処理部 ２３ 制御・演算処理部 ２５ 光源駆動部 ２６ チョッパー駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 正彦 東京都小金井市貫井北町４−２−１ 独立 行政法人通信総合研究所内 (72)発明者 ミヒャエル ヘルマン 東京都小金井市貫井北町４−２−１ 独立 行政法人通信総合研究所内 (72)発明者 阪井 清美 東京都小金井市貫井北町４−２−１ 独立 行政法人通信総合研究所内 (72)発明者 深澤 亮一 栃木県大田原市実取770番地 株式会社栃 木ニコン内 (72)発明者 宇佐見 護 栃木県大田原市実取770番地 株式会社栃 木ニコン内 Ｆターム(参考） 2G059 AA05 EE12 GG01 GG08 GG10 HH01 JJ14 JJ24 JJ30 KK01 KK10 MM01 NN09 2G065 AA04 AB16 AB30 BA40 BC04 DA20

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 検出すべき入力に応じた出力信号を、所
   定の検出状態において出力する検出部を用い、前記検出
   すべき入力を検出する検出方法において、 前記検出すべき入力が前記検出部に入力されている時及
   び前記検出すべき入力が前記検出部に入力されていない
   時の双方において、前記検出部を前記検出状態とし、 前記検出すべき入力が前記検出部に入力されている時に
   前記検出状態において前記検出部から得られる出力信号
   の所定種類の値と、前記検出すべき入力が前記検出部に
   入力されていない時に前記検出状態において前記検出部
   から得られる出力信号の前記所定種類の値との、差分に
   応じた、検出信号又は検出データを得ることを特徴とす
   る検出方法。
2. 【請求項２】 検出すべき入力に応じた出力信号を、所
   定の検出状態において出力する検出部と、 前記検出すべき入力が前記検出部に入力されている時及
   び前記検出すべき入力が前記検出部に入力されていない
   時の双方において、前記検出部を前記検出状態にする手
   段と、 前記検出すべき入力が前記検出部に入力されている時に
   前記検出状態において、前記検出部から得られる出力信
   号の所定種類の値と、前記検出すべき入力が前記検出部
   に入力されていない時に前記検出状態において前記検出
   部から得られる出力信号の前記所定種類の値との、差分
   に応じた、検出信号又は検出データを得る信号処理部
   と、 を備えたことを特徴とする検出装置。
3. 【請求項３】 入射するテラヘルツ光の電場強度に応じ
   たパルス電気信号を、入射するプローブパルス光に応答
   して、出力するテラヘルツ光検出部を用い、前記テラヘ
   ルツ光を検出するテラヘルツ光検出方法において、 前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射して
   いる時及び前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部
   に入射していない時の双方において、前記プローブパル
   ス光を前記テラヘルツ光検出部に照射し、 前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射して
   いる時に前記プローブパルス光に応答して前記テラヘル
   ツ光検出部から得られるパルス電気信号の所定種類の値
   と、前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射
   していない時に前記プローブパルス光に応答して前記テ
   ラヘルツ光検出部から得られるパルス電気信号の所定種
   類の値との、差分に応じた、検出信号又は検出データを
   得ることを特徴とするテラヘルツ光検出方法。
4. 【請求項４】 入射するテラヘルツ光の電場強度に応じ
   たパルス電気信号を、入射するプローブパルス光に応答
   して、出力するテラヘルツ光検出部と、 前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射して
   いる時及び前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部
   に入射していない時の双方において、前記プローブパル
   ス光を前記テラヘルツ光検出部に照射する照射部と、 前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射して
   いる時に前記プローブパルス光に応答して前記テラヘル
   ツ光検出部から得られるパルス電気信号の所定種類の値
   と、前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射
   していない時に前記プローブパルス光に応答して前記テ
   ラヘルツ光検出部から得られるパルス電気信号の所定種
   類の値との、差分に応じた、検出信号又は検出データを
   得る信号処理部と、 を備えたことを特徴とするテラヘルツ光検出装置。
5. 【請求項５】 テラヘルツ光発生部と、 前記テラヘルツ光発生部から発生し所定の光路を経て到
   達するテラヘルツ光が入射され、入射されたテラヘルツ
   光の電場強度に応じたパルス電気信号を、入射するプロ
   ーブパルス光に応答して、出力するテラヘルツ光検出部
   と、 前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射して
   いる時及び前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部
   に入射していない時の双方において、前記プローブパル
   ス光を前記テラヘルツ光検出部に照射する照射部と、 前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射して
   いる時に前記プローブパルス光に応答して前記テラヘル
   ツ光検出部から得られるパルス電気信号の所定種類の値
   と、前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射
   していない時に前記プローブパルス光に応答して前記テ
   ラヘルツ光検出部から得られるパルス電気信号の所定種
   類の値との、差分に応じた、検出信号又は検出データを
   得る信号処理部と、 を備えたことを特徴とするテラヘルツ光装置。
6. 【請求項６】 テラヘルツ光発生部と、 前記テラヘルツ光発生部から発生し被測定物を含む所定
   の光路を経て２次元領域の個々の部位に到達するテラヘ
   ルツ光が入射され、入射されたテラヘルツ光の電場強度
   に応じた電気信号を、入射するプローブパルス光に応答
   して、前記個々の部位に対応するもの毎にそれぞれ出力
   するテラヘルツ光検出部と、 前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射して
   いる時及び前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部
   に入射していない時の双方において、前記プローブパル
   ス光を前記テラヘルツ光検出部に照射する照射部と、 前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射して
   いる時に前記プローブパルス光に応答して前記テラヘル
   ツ光検出部から得られるパルス電気信号の所定種類の値
   と、前記テラヘルツ光が前記テラヘルツ光検出部に入射
   していない時に前記プローブパルス光に応答して前記テ
   ラヘルツ光検出部から得られるパルス電気信号の所定種
   類の値との、差分に応じた、検出信号又は検出データ
   を、前記各部位に対応するもの毎に得る信号処理部と、 を備え、 前記検出信号又は検出データに基づいて、前記被測定物
   をイメージ化することを特徴とするイメージ化装置。