JP2003232730A - テラヘルツ光検出器 - Google Patents
テラヘルツ光検出器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 周波数分解の良い測定においてＳＮ比の良い
スペクトルを得る。 【解決手段】 検出器本体１は、基板３と、基板３の＋
Ｚ側の面に形成された光スイッチ素子による検出素子部
（金属膜５，６間の間隔ｇの部分）と、を有する。基板
３と略同じ屈折率を有する部材２０が、基板３の−Ｚ側
に、部材２０の−Ｚ側の面と基板３の＋Ｚ側の面との間
にテラヘルツパルス光の反射面を形成しないように、設
けられる。部材２０の−Ｚ側の面の形状及び部材２０の
厚さは、部材２０の−Ｚ側の面の所定領域から入射して
間隔ｇの領域（有効領域）の付近に集光したテラヘルツ
光のうち、基板３の＋Ｚ側の面で反射された光が、最初
に部材２０の−Ｚ側の面で反射した後に、間隔ｇの領域
に実質的に入射しないかあるいは更に２回以上反射した
後にのみ間隔ｇの領域に入射するように、設定される。
スペクトルを得る。 【解決手段】 検出器本体１は、基板３と、基板３の＋
Ｚ側の面に形成された光スイッチ素子による検出素子部
（金属膜５，６間の間隔ｇの部分）と、を有する。基板
３と略同じ屈折率を有する部材２０が、基板３の−Ｚ側
に、部材２０の−Ｚ側の面と基板３の＋Ｚ側の面との間
にテラヘルツパルス光の反射面を形成しないように、設
けられる。部材２０の−Ｚ側の面の形状及び部材２０の
厚さは、部材２０の−Ｚ側の面の所定領域から入射して
間隔ｇの領域（有効領域）の付近に集光したテラヘルツ
光のうち、基板３の＋Ｚ側の面で反射された光が、最初
に部材２０の−Ｚ側の面で反射した後に、間隔ｇの領域
に実質的に入射しないかあるいは更に２回以上反射した
後にのみ間隔ｇの領域に入射するように、設定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板と該基板の一
方の面側に形成された検出素子部とを備えたテラヘルツ
光検出器に関するものである。
方の面側に形成された検出素子部とを備えたテラヘルツ
光検出器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、テラヘルツ分光法などで
は、いわゆるポンプ−プローブ法により、テラヘルツパ
ルス光の電場強度の時系列波形を取得し、この時系列波
形をフーリエ変換等してスペクトル情報を得る。このよ
うな技術では、テラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検
出器が不可欠である。
は、いわゆるポンプ−プローブ法により、テラヘルツパ
ルス光の電場強度の時系列波形を取得し、この時系列波
形をフーリエ変換等してスペクトル情報を得る。このよ
うな技術では、テラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検
出器が不可欠である。
【０００３】従来の一般的なテラヘルツ光検出器につい
て、図３及び図４を参照して説明する。図３は、従来の
一般的なテラヘルツ光検出器を模式的に示す概略斜視図
である。図４は、図３中のＡ−Ａ’線に沿った概略断面
図である。説明の便宜上、図３及び図４に示すように、
互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する。ＧａＡ
ｓ基板３の面がＸＹ平面と平行となっている。なお、説
明の便宜上、Ｘ軸方向の＋側（矢印の向きの側）を＋Ｘ
側、Ｘ軸方向の−側を−Ｘ側といい、Ｙ軸方向及びＺ軸
方向についても同様とする。
て、図３及び図４を参照して説明する。図３は、従来の
一般的なテラヘルツ光検出器を模式的に示す概略斜視図
である。図４は、図３中のＡ−Ａ’線に沿った概略断面
図である。説明の便宜上、図３及び図４に示すように、
互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する。ＧａＡ
ｓ基板３の面がＸＹ平面と平行となっている。なお、説
明の便宜上、Ｘ軸方向の＋側（矢印の向きの側）を＋Ｘ
側、Ｘ軸方向の−側を−Ｘ側といい、Ｙ軸方向及びＺ軸
方向についても同様とする。
【０００４】この従来のテラヘルツ光検出器は、検出器
本体１と、Ｓｉからなる半球レンズ２とから構成されて
いる。検出器本体１は、ＧａＡｓ基板３と、基板３の＋
Ｚ側の面上に形成された光伝導膜としての低温成長Ｇａ
Ａｓ膜４と、膜４の＋Ｚ側の面上に蒸着等により形成さ
れた２つの導電膜としての金属膜５，６と、を備えてい
る。金属膜５，６は、膜４上において互いに分離されて
おり、平行伝送線路を形成する伝送線路部５ａ，６ａ
と、それらの中央部分から内側に突出した突出部５ｂ，
６ｂと、をそれぞれ有している。突出部５ｂ，６ｂ間
に、基板３の面に沿ったＸ軸方向に微小な間隔（例え
ば、数μｍ程度の間隔）ｇがあけられている。この間隔
ｇの付近の部分によって検出素子部としての光スイッチ
素子が構成され、また、突出部５ｂ，６ｂにおける間隔
ｇの付近の部分によりダイポールアンテナが構成されて
いる。間隔ｇの付近の領域が検出素子部の有効領域とな
っており、この領域で−Ｚ側からテラヘルツパルス光を
受光することで、この領域付近に＋Ｚ側からレーザ光パ
ルス光等のサンプリング光が照射されている時に、受光
したテラヘルツパルス光の電場強度に応じた電流信号が
金属膜５，６間に得られる。図面には示していないが、
この電流信号は、電流検出部で検出される。
本体１と、Ｓｉからなる半球レンズ２とから構成されて
いる。検出器本体１は、ＧａＡｓ基板３と、基板３の＋
Ｚ側の面上に形成された光伝導膜としての低温成長Ｇａ
Ａｓ膜４と、膜４の＋Ｚ側の面上に蒸着等により形成さ
れた２つの導電膜としての金属膜５，６と、を備えてい
る。金属膜５，６は、膜４上において互いに分離されて
おり、平行伝送線路を形成する伝送線路部５ａ，６ａ
と、それらの中央部分から内側に突出した突出部５ｂ，
６ｂと、をそれぞれ有している。突出部５ｂ，６ｂ間
に、基板３の面に沿ったＸ軸方向に微小な間隔（例え
ば、数μｍ程度の間隔）ｇがあけられている。この間隔
ｇの付近の部分によって検出素子部としての光スイッチ
素子が構成され、また、突出部５ｂ，６ｂにおける間隔
ｇの付近の部分によりダイポールアンテナが構成されて
いる。間隔ｇの付近の領域が検出素子部の有効領域とな
っており、この領域で−Ｚ側からテラヘルツパルス光を
受光することで、この領域付近に＋Ｚ側からレーザ光パ
ルス光等のサンプリング光が照射されている時に、受光
したテラヘルツパルス光の電場強度に応じた電流信号が
金属膜５，６間に得られる。図面には示していないが、
この電流信号は、電流検出部で検出される。
【０００５】半球レンズ２は、図３及び図４に示すよう
に、基板３の−Ｚ側の面に貼り合わされている。なお、
Ｓｉの屈折率はＧａＡｓの屈折率と略同じであり、した
がって、半球レンズ２の屈折率は基板３の屈折率と略同
じである。図面には示していないが、半球レンズ２に代
えて、超半球レンズが用いられる場合もある。
に、基板３の−Ｚ側の面に貼り合わされている。なお、
Ｓｉの屈折率はＧａＡｓの屈折率と略同じであり、した
がって、半球レンズ２の屈折率は基板３の屈折率と略同
じである。図面には示していないが、半球レンズ２に代
えて、超半球レンズが用いられる場合もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図３及び図４に示す従
来のテラヘルツ光検出器では、テラヘルツパルス光が図
３及び図４に示すように集光光束として半球レンズ２に
入射され、半球レンズ２を経て間隔ｇの領域に集光され
るように、その光学系が設計される。そのため、図４に
示すように、半球レンズ２側から入射したテラヘルツパ
ルス光の一部は、基板３の＋Ｚ側の面で反射され、まる
で間隔ｇの領域からテラヘルツパルス光が放射されたか
のように半球レンズ２内を逆行し、半球レンズ２の球の
中心からテラヘルツ光が放射されたのと同様となる。こ
のテラヘルツパルス光は、半球レンズ２の球面で反射さ
れた後に、再び間隔ｇの領域に集まってしまう。半球レ
ンズ２に代えて超半球レンズを用いた場合、半球レンズ
２の場合と比べると、当該レンズの−Ｚ側の面で反射さ
れたテラヘルツパルス光は多少拡がるものの、同じよう
な影響がある。
来のテラヘルツ光検出器では、テラヘルツパルス光が図
３及び図４に示すように集光光束として半球レンズ２に
入射され、半球レンズ２を経て間隔ｇの領域に集光され
るように、その光学系が設計される。そのため、図４に
示すように、半球レンズ２側から入射したテラヘルツパ
ルス光の一部は、基板３の＋Ｚ側の面で反射され、まる
で間隔ｇの領域からテラヘルツパルス光が放射されたか
のように半球レンズ２内を逆行し、半球レンズ２の球の
中心からテラヘルツ光が放射されたのと同様となる。こ
のテラヘルツパルス光は、半球レンズ２の球面で反射さ
れた後に、再び間隔ｇの領域に集まってしまう。半球レ
ンズ２に代えて超半球レンズを用いた場合、半球レンズ
２の場合と比べると、当該レンズの−Ｚ側の面で反射さ
れたテラヘルツパルス光は多少拡がるものの、同じよう
な影響がある。
【０００７】時系列変換テラヘルツ分光システムなどに
おいて、周波数分解の良い測定を行おうとする場合、テ
ラヘルツパルス光の電場強度の時系列波形を広い時間領
域で測定する必要がある。そのため、この時系列波形に
おいて、本来の信号（図５に示す時点ｔ１付近の信号）
のみならず、先に述べたような一度検出素子部の付近
（間隔ｇの付近）に集光されたテラヘルツ光の一部が、
反射されることにより再び検出素子部に到達することに
よる信号（図５に示す時点ｔ２付近の信号）が観測され
てしまう。この影響は、図６に示すように、スペクトル
において干渉縞として観測されてしまうため、ＳＮ比の
良い信号を得ることを妨げる要因となる。なお、図５
は、図３及び図４に示すテラヘルツ光検出器を用いて得
られたテラヘルツパルス光の電場強度の時系列波形の一
例を示す図である。図６は、図５に示す時系列波形をフ
ーリエ変換することにより得られたスペクトル（実線：
干渉効果あり））と、図５に示す時系列波形において時
点ｔ２付近の信号がない場合に得られるスペクトル（破
線：干渉効果なし）とを示す図である。
おいて、周波数分解の良い測定を行おうとする場合、テ
ラヘルツパルス光の電場強度の時系列波形を広い時間領
域で測定する必要がある。そのため、この時系列波形に
おいて、本来の信号（図５に示す時点ｔ１付近の信号）
のみならず、先に述べたような一度検出素子部の付近
（間隔ｇの付近）に集光されたテラヘルツ光の一部が、
反射されることにより再び検出素子部に到達することに
よる信号（図５に示す時点ｔ２付近の信号）が観測され
てしまう。この影響は、図６に示すように、スペクトル
において干渉縞として観測されてしまうため、ＳＮ比の
良い信号を得ることを妨げる要因となる。なお、図５
は、図３及び図４に示すテラヘルツ光検出器を用いて得
られたテラヘルツパルス光の電場強度の時系列波形の一
例を示す図である。図６は、図５に示す時系列波形をフ
ーリエ変換することにより得られたスペクトル（実線：
干渉効果あり））と、図５に示す時系列波形において時
点ｔ２付近の信号がない場合に得られるスペクトル（破
線：干渉効果なし）とを示す図である。
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、スペクトルにおいて現れる干渉効果を低減す
ることができ、ひいては、周波数分解の良い測定におい
てＳＮ比の良いスペクトルを得ることができる、テラヘ
ルツ光検出器を提供することを目的とする。
たもので、スペクトルにおいて現れる干渉効果を低減す
ることができ、ひいては、周波数分解の良い測定におい
てＳＮ比の良いスペクトルを得ることができる、テラヘ
ルツ光検出器を提供することを目的とする。
【０００９】
【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の態様によるテラヘルツ光検出器は、
基板と、該基板の一方の面側に形成された検出素子部と
を備え、前記基板の他方の面側から入射されたテラヘル
ツ光を前記検出素子部の有効領域で受光することにより
前記テラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検出器におい
て、（ａ）前記基板と略同じ屈折率を有する部材が、前
記基板の前記他方の面側に、当該部材の前記基板とは反
対側の面と前記基板の前記一方の面との間に前記テラヘ
ルツ光の反射面を形成しないように、設けられ、（ｂ）
前記部材の前記基板とは反対側の前記面の形状及び前記
部材の厚さは、前記部材の前記基板とは反対側の前記面
の所定領域から入射して前記検出素子部の前記有効領域
の付近に集光した前記テラヘルツ光のうち、前記基板の
前記一方の面側で反射された光が、最初に前記部材の前
記基板と反対側の前記面で反射した後に、前記検出素子
部の前記有効領域に実質的に入射しないかあるいは更に
２回以上反射した後にのみ前記検出素子部の前記有効領
域に入射するように、設定されたものである。前記検出
素子部は、例えば、光スイッチ素子であってもよい。な
お、更に２回以上反射した後にのみ前記検出素子部の前
記有効領域に入射する場合に比べて、更に４回以上反射
した後にのみ前記検出素子部の前記有効領域に入射する
場合の方が、好ましい。
め、本発明の第１の態様によるテラヘルツ光検出器は、
基板と、該基板の一方の面側に形成された検出素子部と
を備え、前記基板の他方の面側から入射されたテラヘル
ツ光を前記検出素子部の有効領域で受光することにより
前記テラヘルツ光を検出するテラヘルツ光検出器におい
て、（ａ）前記基板と略同じ屈折率を有する部材が、前
記基板の前記他方の面側に、当該部材の前記基板とは反
対側の面と前記基板の前記一方の面との間に前記テラヘ
ルツ光の反射面を形成しないように、設けられ、（ｂ）
前記部材の前記基板とは反対側の前記面の形状及び前記
部材の厚さは、前記部材の前記基板とは反対側の前記面
の所定領域から入射して前記検出素子部の前記有効領域
の付近に集光した前記テラヘルツ光のうち、前記基板の
前記一方の面側で反射された光が、最初に前記部材の前
記基板と反対側の前記面で反射した後に、前記検出素子
部の前記有効領域に実質的に入射しないかあるいは更に
２回以上反射した後にのみ前記検出素子部の前記有効領
域に入射するように、設定されたものである。前記検出
素子部は、例えば、光スイッチ素子であってもよい。な
お、更に２回以上反射した後にのみ前記検出素子部の前
記有効領域に入射する場合に比べて、更に４回以上反射
した後にのみ前記検出素子部の前記有効領域に入射する
場合の方が、好ましい。
【００１０】本発明の第２の態様によるテラヘルツ光検
出器は、前記第１の態様において、（ａ）前記部材は、
前記基板から側方にはみ出したはみ出し部分を有し、
（ｂ）前記所定領域から入射して前記検出素子部の前記
有効領域の付近に集光した前記テラヘルツ光のうち、前
記基板の前記一方の面側で反射された光の一部は、前記
はみ出し部分における前記部材の前記基板とは反対側の
前記面と前記部材の前記基板側の面との間で、多重反射
するものである。
出器は、前記第１の態様において、（ａ）前記部材は、
前記基板から側方にはみ出したはみ出し部分を有し、
（ｂ）前記所定領域から入射して前記検出素子部の前記
有効領域の付近に集光した前記テラヘルツ光のうち、前
記基板の前記一方の面側で反射された光の一部は、前記
はみ出し部分における前記部材の前記基板とは反対側の
前記面と前記部材の前記基板側の面との間で、多重反射
するものである。
【００１１】本発明の第３の態様によるテラヘルツ光検
出器は、前記第１又は第２の態様において、前記部材の
前記基板とは反対側の前記面の全領域が、前記基板の前
記一方の面に対して平行な平面ではないものである。
出器は、前記第１又は第２の態様において、前記部材の
前記基板とは反対側の前記面の全領域が、前記基板の前
記一方の面に対して平行な平面ではないものである。
【００１２】本発明の第４の態様によるテラヘルツ光検
出器は、前記第３の態様において、前記部材の前記基板
とは反対側の前記面の全領域が、前記基板の前記一方の
面に対して傾いた平面であるものである。
出器は、前記第３の態様において、前記部材の前記基板
とは反対側の前記面の全領域が、前記基板の前記一方の
面に対して傾いた平面であるものである。
【００１３】本発明の第５の態様によるテラヘルツ光検
出器は、前記第１又は第２の態様において、前記部材の
前記基板とは反対側の前記面における、前記所定領域付
近以外の領域が、前記基板の前記一方の面に対して実質
的に平行な平面であり、前記部材の前記基板とは反対側
の前記面の前記所定領域付近の領域が、前記基板の前記
一方の面に対して平行な平面ではないものである。
出器は、前記第１又は第２の態様において、前記部材の
前記基板とは反対側の前記面における、前記所定領域付
近以外の領域が、前記基板の前記一方の面に対して実質
的に平行な平面であり、前記部材の前記基板とは反対側
の前記面の前記所定領域付近の領域が、前記基板の前記
一方の面に対して平行な平面ではないものである。
【００１４】本発明の第６の態様によるテラヘルツ光検
出器は、前記第５の態様において、前記部材の前記基板
とは反対側の前記面の前記所定領域付近の前記領域は、
前記基板の前記一方の面に対して傾いた平面であるもの
である。
出器は、前記第５の態様において、前記部材の前記基板
とは反対側の前記面の前記所定領域付近の前記領域は、
前記基板の前記一方の面に対して傾いた平面であるもの
である。
【００１５】本発明の第７の態様によるテラヘルツ光検
出器は、前記第１乃至第６のいずれかの態様において、
前記テラヘルツ光の主光線が前記所定領域に入射する方
向は、前記基板の前記一方側の面に対して傾くものであ
る。
出器は、前記第１乃至第６のいずれかの態様において、
前記テラヘルツ光の主光線が前記所定領域に入射する方
向は、前記基板の前記一方側の面に対して傾くものであ
る。
【００１６】本発明の第８の態様によるテラヘルツ光検
出器は、前記第１乃至第７のいずれかの態様において、
前記テラヘルツ光の主光線が、前記所定領域に対して、
その入射位置での前記所定領域の法線方向に入射するも
のである。
出器は、前記第１乃至第７のいずれかの態様において、
前記テラヘルツ光の主光線が、前記所定領域に対して、
その入射位置での前記所定領域の法線方向に入射するも
のである。
【００１７】本発明の第９の態様によるテラヘルツ光検
出器は、前記第１乃至第８のいずれかの態様において、
前記テラヘルツ光は前記所定領域に対して集光光束とし
て入射するものである。
出器は、前記第１乃至第８のいずれかの態様において、
前記テラヘルツ光は前記所定領域に対して集光光束とし
て入射するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるテラヘルツ光
検出器について、図面を参照して説明する。
検出器について、図面を参照して説明する。
【００１９】［第１の実施の形態］
【００２０】図１は、本発明の第１の実施の形態による
テラヘルツ光検出器を模式的に示す概略断面図である。
図１には、本実施の形態によるテラヘルツ光検出器にテ
ラヘルツパルス光を入射させる軸外し放物面鏡１０も、
併せて示している。図２は、図１中の要部拡大図であ
る。図１及び図２においても、図３及び図４中のＸ軸、
Ｙ軸及びＺ軸にそれぞれ対応する、互いに直交するＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する。説明の便宜上、Ｘ軸方向
の＋側（矢印の向きの側）を＋Ｘ側、Ｘ軸方向の−側を
−Ｘ側といい、Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様と
する。
テラヘルツ光検出器を模式的に示す概略断面図である。
図１には、本実施の形態によるテラヘルツ光検出器にテ
ラヘルツパルス光を入射させる軸外し放物面鏡１０も、
併せて示している。図２は、図１中の要部拡大図であ
る。図１及び図２においても、図３及び図４中のＸ軸、
Ｙ軸及びＺ軸にそれぞれ対応する、互いに直交するＸ
軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する。説明の便宜上、Ｘ軸方向
の＋側（矢印の向きの側）を＋Ｘ側、Ｘ軸方向の−側を
−Ｘ側といい、Ｙ軸方向及びＺ軸方向についても同様と
する。
【００２１】本実施の形態によるテラヘルツ光検出器
は、図３及び図４に示す従来のテラヘルツ光検出器にお
いて用いられていた検出器本体１と同一の検出器本体１
を備えている。したがって、ここでは検出器本体１の重
複する説明は省略し、図１において、図３及び図４中の
要素と同一要素には同一符号を付している。もっとも、
本実施の形態では、検出器本体１の構成はこの構成に限
定されるものではなく、例えば、光伝導膜としての低温
成長ＧａＡｓ膜を除去し、基板３として半絶縁性ＧａＡ
ｓ等の抵抗率が高い半導体を用いることにより基板３を
光伝導部とし、２つの導電膜としての金属膜５，６を基
板３上に直接形成してもよい。また、金属膜５，６は、
ダイポールアンテナではなく、例えば、ボウタイアンテ
ナなどをなすように形成してもよい。
は、図３及び図４に示す従来のテラヘルツ光検出器にお
いて用いられていた検出器本体１と同一の検出器本体１
を備えている。したがって、ここでは検出器本体１の重
複する説明は省略し、図１において、図３及び図４中の
要素と同一要素には同一符号を付している。もっとも、
本実施の形態では、検出器本体１の構成はこの構成に限
定されるものではなく、例えば、光伝導膜としての低温
成長ＧａＡｓ膜を除去し、基板３として半絶縁性ＧａＡ
ｓ等の抵抗率が高い半導体を用いることにより基板３を
光伝導部とし、２つの導電膜としての金属膜５，６を基
板３上に直接形成してもよい。また、金属膜５，６は、
ダイポールアンテナではなく、例えば、ボウタイアンテ
ナなどをなすように形成してもよい。
【００２２】本実施の形態によるテラヘルツ光検出器
は、図３及び図４中の半球レンズ２やは超半球レンズの
代わりに、検出器本体１の基板３と略同じ屈折率を有す
る部材２０が、基板３の−Ｚ側に、部材２０の−Ｚ側の
面と基板３の＋Ｚ側の面との間にテラヘルツパルス光の
反射面を形成しないように、設けられている。そして、
部材２０の−Ｚ側の面の形状及び部材２０の厚さは、部
材２０の−Ｚ側の面の所定領域から入射して間隔ｇの領
域（有効領域）の付近に集光した前記テラヘルツ光のう
ち、基板３の＋Ｚ側の面で反射された光が、最初に部材
２０の−Ｚ側の面で反射した後に、間隔ｇの領域に実質
的に入射しないかあるいは更に２回以上反射した後にの
み間隔ｇの領域に入射するように、設定されている。
は、図３及び図４中の半球レンズ２やは超半球レンズの
代わりに、検出器本体１の基板３と略同じ屈折率を有す
る部材２０が、基板３の−Ｚ側に、部材２０の−Ｚ側の
面と基板３の＋Ｚ側の面との間にテラヘルツパルス光の
反射面を形成しないように、設けられている。そして、
部材２０の−Ｚ側の面の形状及び部材２０の厚さは、部
材２０の−Ｚ側の面の所定領域から入射して間隔ｇの領
域（有効領域）の付近に集光した前記テラヘルツ光のう
ち、基板３の＋Ｚ側の面で反射された光が、最初に部材
２０の−Ｚ側の面で反射した後に、間隔ｇの領域に実質
的に入射しないかあるいは更に２回以上反射した後にの
み間隔ｇの領域に入射するように、設定されている。
【００２３】本実施の形態では、部材２０は、基板３の
屈折率と略同じ屈折率を有する例えばＳｉで構成され、
一部を非平行とした平行平板状に構成されている。部材
２０の＋Ｚ側の面は、全体に渡ってＸＹ平面と平行な平
面となっている。部材２０の−Ｚ側の面は、ＸＹ平面に
対してＹ軸と平行な軸を中心として所定角度だけ図１中
の時計回りに傾いた平面からなる−Ｘ側の領域（以下、
「傾斜平面領域」という。）と、ＸＹ平面と平行な平面
からなる＋Ｘ側の領域（以下、平行平面領域）とから構
成されている。部材２０の＋Ｚ側の面と基板３の−Ｚ側
の面とが、基板３と略同じ屈折率を有する接着剤で貼り
合わされ、これにより、部材２０の−Ｚ側の面と基板３
の＋Ｚ側の面との間にテラヘルツパルス光の反射面が形
成されないようになっている。基板３は、部材２０の−
Ｚ側の面の傾斜平面領域と対応する−Ｘ側の位置に配置
されている。部材２０は、基板３から＋Ｘ側に大きくは
み出している。
屈折率と略同じ屈折率を有する例えばＳｉで構成され、
一部を非平行とした平行平板状に構成されている。部材
２０の＋Ｚ側の面は、全体に渡ってＸＹ平面と平行な平
面となっている。部材２０の−Ｚ側の面は、ＸＹ平面に
対してＹ軸と平行な軸を中心として所定角度だけ図１中
の時計回りに傾いた平面からなる−Ｘ側の領域（以下、
「傾斜平面領域」という。）と、ＸＹ平面と平行な平面
からなる＋Ｘ側の領域（以下、平行平面領域）とから構
成されている。部材２０の＋Ｚ側の面と基板３の−Ｚ側
の面とが、基板３と略同じ屈折率を有する接着剤で貼り
合わされ、これにより、部材２０の−Ｚ側の面と基板３
の＋Ｚ側の面との間にテラヘルツパルス光の反射面が形
成されないようになっている。基板３は、部材２０の−
Ｚ側の面の傾斜平面領域と対応する−Ｘ側の位置に配置
されている。部材２０は、基板３から＋Ｘ側に大きくは
み出している。
【００２４】本実施の形態では、平行光束のテラヘルツ
パルス光が軸外し放物面鏡１０にて反射されて集光光束
となり、この集光光束のテラヘルツパルス光が、例えば
真空中を進行した後に、部材２０の−Ｚ側の面の傾斜平
面領域に入射される。軸外し放物面鏡１０からの集光光
束のテラヘルツ光は、最外光線Ｔ１，Ｔ２と中心光線で
ある主光線Ｔ０とを有している。主光線Ｔ０と最外光線
Ｔ１，Ｔ２とがそれぞれなす角度は、互いに等しく、θ
ｉとなっている。ｓｉｎθｉは、部材２０に入射する集
光光束のテラヘルツパルス光のＮＡに相当している。主
光線Ｔ０の部材２０に対する入射方向が傾斜平面領域の
法線と一致するように、軸外し放物面鏡１０と部材２０
との位置関係が設定されている。図１及び図２では、光
線Ｔ１，Ｔ０，Ｔ２の傾斜平面領域に対する各入射位置
が、それぞれ点Ａ０，Ｂ０，Ｃ０として示されている。
説明の便宜上、膜４の＋Ｚ側の面における間隔ｇの中心
点を、検出点Ｄと呼ぶ。部材２０に傾斜平面領域から入
射した集光光束のテラヘルツパルス光がほぼ検出点Ｄ付
近に集光するように、部材２０の厚さ及び検出器本体１
の位置などが設定されている。また、検出点Ｄ付近の膜
４が金属膜、及び空気又は真空と接する面は、テラヘル
ツパルス光が入射した時に反射面として作用する。
パルス光が軸外し放物面鏡１０にて反射されて集光光束
となり、この集光光束のテラヘルツパルス光が、例えば
真空中を進行した後に、部材２０の−Ｚ側の面の傾斜平
面領域に入射される。軸外し放物面鏡１０からの集光光
束のテラヘルツ光は、最外光線Ｔ１，Ｔ２と中心光線で
ある主光線Ｔ０とを有している。主光線Ｔ０と最外光線
Ｔ１，Ｔ２とがそれぞれなす角度は、互いに等しく、θ
ｉとなっている。ｓｉｎθｉは、部材２０に入射する集
光光束のテラヘルツパルス光のＮＡに相当している。主
光線Ｔ０の部材２０に対する入射方向が傾斜平面領域の
法線と一致するように、軸外し放物面鏡１０と部材２０
との位置関係が設定されている。図１及び図２では、光
線Ｔ１，Ｔ０，Ｔ２の傾斜平面領域に対する各入射位置
が、それぞれ点Ａ０，Ｂ０，Ｃ０として示されている。
説明の便宜上、膜４の＋Ｚ側の面における間隔ｇの中心
点を、検出点Ｄと呼ぶ。部材２０に傾斜平面領域から入
射した集光光束のテラヘルツパルス光がほぼ検出点Ｄ付
近に集光するように、部材２０の厚さ及び検出器本体１
の位置などが設定されている。また、検出点Ｄ付近の膜
４が金属膜、及び空気又は真空と接する面は、テラヘル
ツパルス光が入射した時に反射面として作用する。
【００２５】部材２０に傾斜平面領域から入射した集光
光束のテラヘルツパルス光がほぼ検出点Ｄ付近に集光す
ることにより、検出素子部の有効領域（間隔ｇの領域）
で−Ｚ側からテラヘルツパルス光を受光することで、こ
の領域付近に＋Ｚ側からレーザ光パルス光等のサンプリ
ング光（図示せず）が照射されている時に、受光したテ
ラヘルツパルス光の電場強度に応じた電流信号が金属膜
５，６間に得られる。図面には示していないが、この電
流信号は、電流検出部で検出される。
光束のテラヘルツパルス光がほぼ検出点Ｄ付近に集光す
ることにより、検出素子部の有効領域（間隔ｇの領域）
で−Ｚ側からテラヘルツパルス光を受光することで、こ
の領域付近に＋Ｚ側からレーザ光パルス光等のサンプリ
ング光（図示せず）が照射されている時に、受光したテ
ラヘルツパルス光の電場強度に応じた電流信号が金属膜
５，６間に得られる。図面には示していないが、この電
流信号は、電流検出部で検出される。
【００２６】検出点Ｄ付近に集光されたテラヘルツパル
ス光の一部は、膜４の＋Ｚ側の面で反射され、その後、
図１に示すように、部材２０の−Ｚ側の面と部材２０の
＋Ｚ側の面（基板３が存在する箇所では、基板３の−Ｚ
側の面）との間で順次反射を繰り返しながら、検出素子
部の有効領域から遠ざかる。図１に示す例では、点Ａ０
から入射した＋Ｘ側の最外光線Ｔ１は検出点Ｄで反射さ
れた後に点Ａ１〜Ａ１０で順次反射され、点Ｃ０から入
射した最外光線Ｔ２は検出点Ｄで反射された後に点Ｃ１
〜Ｃ６で順次反射され、検出点Ｄで反射された後のテラ
ヘルツパルス光は、反射領域Ｒ１〜Ｒ５で順次反射され
る。この反射過程において、基板３及び部材２０内に残
留するテラヘルツパルス光は拡散するとともに反射の度
に減衰していく。
ス光の一部は、膜４の＋Ｚ側の面で反射され、その後、
図１に示すように、部材２０の−Ｚ側の面と部材２０の
＋Ｚ側の面（基板３が存在する箇所では、基板３の−Ｚ
側の面）との間で順次反射を繰り返しながら、検出素子
部の有効領域から遠ざかる。図１に示す例では、点Ａ０
から入射した＋Ｘ側の最外光線Ｔ１は検出点Ｄで反射さ
れた後に点Ａ１〜Ａ１０で順次反射され、点Ｃ０から入
射した最外光線Ｔ２は検出点Ｄで反射された後に点Ｃ１
〜Ｃ６で順次反射され、検出点Ｄで反射された後のテラ
ヘルツパルス光は、反射領域Ｒ１〜Ｒ５で順次反射され
る。この反射過程において、基板３及び部材２０内に残
留するテラヘルツパルス光は拡散するとともに反射の度
に減衰していく。
【００２７】このように順次反射され基板３及び部材２
０内に残留するテラヘルツパルス光は、部材２０の＋Ｘ
側の端面で反射された後に、部材２０の−Ｚ側の面と部
材２０の＋Ｚ側の面（基板３が存在する箇所では、基板
３の−Ｚ側の面）との間で順次反射を繰り返しながら、
検出点Ｄに再度入射する。しかしながら、この再入射し
たテラヘルツパルス光は十分に減衰されるとともに、検
出点Ｄに再入射するまでの光路長が十分に長くなる。し
たがって、広い時間領域におけるテラヘルツ光の電場強
度の時系列波形において、本来の信号（テラヘルツパル
ス光が最初に検出点Ｄに到達することによる信号）の後
に、検出点Ｄ付近で反射された後に再度検出点Ｄにテラ
ヘルツパルス光が到達することによる信号が、実質的に
現れないか、あるいは、現れたとしても本来の信号の時
点から十分に長い時間を経過した後にしかも極低いレベ
ルで現れることになる。その結果、本実施の形態による
テラヘルツ光検出器を用いれば、スペクトルにおいて現
れる干渉効果を低減することができ、ひいては、周波数
分解の良い測定においてＳＮ比の良いスペクトルを得る
ことができる。
０内に残留するテラヘルツパルス光は、部材２０の＋Ｘ
側の端面で反射された後に、部材２０の−Ｚ側の面と部
材２０の＋Ｚ側の面（基板３が存在する箇所では、基板
３の−Ｚ側の面）との間で順次反射を繰り返しながら、
検出点Ｄに再度入射する。しかしながら、この再入射し
たテラヘルツパルス光は十分に減衰されるとともに、検
出点Ｄに再入射するまでの光路長が十分に長くなる。し
たがって、広い時間領域におけるテラヘルツ光の電場強
度の時系列波形において、本来の信号（テラヘルツパル
ス光が最初に検出点Ｄに到達することによる信号）の後
に、検出点Ｄ付近で反射された後に再度検出点Ｄにテラ
ヘルツパルス光が到達することによる信号が、実質的に
現れないか、あるいは、現れたとしても本来の信号の時
点から十分に長い時間を経過した後にしかも極低いレベ
ルで現れることになる。その結果、本実施の形態による
テラヘルツ光検出器を用いれば、スペクトルにおいて現
れる干渉効果を低減することができ、ひいては、周波数
分解の良い測定においてＳＮ比の良いスペクトルを得る
ことができる。
【００２８】本実施の形態では、部材２０は基板３から
＋Ｘ側に大きくはみ出しており、このはみ出し部分にお
いて、テラヘルツパルス光が前述したように多重反射し
ている。したがって、このはみ出し部分は、検出点Ｄに
再入射しようとするテラヘルツパルス光を大きく減衰さ
せるとともにその光路長を増大させる上で、その技術的
意義は大きい。もっとも、部材２０がこのようなはみ出
し部部を有していなくても、従来のテラヘルツ光検出器
に比べれば、検出点Ｄで反射された後に再度検出点Ｄに
到達するテラヘルツパルス光は、減衰されるとともにそ
の光路長が長くなる。
＋Ｘ側に大きくはみ出しており、このはみ出し部分にお
いて、テラヘルツパルス光が前述したように多重反射し
ている。したがって、このはみ出し部分は、検出点Ｄに
再入射しようとするテラヘルツパルス光を大きく減衰さ
せるとともにその光路長を増大させる上で、その技術的
意義は大きい。もっとも、部材２０がこのようなはみ出
し部部を有していなくても、従来のテラヘルツ光検出器
に比べれば、検出点Ｄで反射された後に再度検出点Ｄに
到達するテラヘルツパルス光は、減衰されるとともにそ
の光路長が長くなる。
【００２９】ところで、図１では、部材２０の傾斜平面
領域の傾きを比較的大きく設定した例を示しているが、
実際には、部材２０の傾斜平面領域の傾きを比較的小さ
く設定し、テラヘルツパルス光の主光線Ｔ０の検出点Ｄ
に対する入射方向を基板３の法線方向（Ｚ軸方向）に近
づけることが好ましい。図２は、部材２０の傾斜平面領
域の傾き角θを小さくした場合の様子を示している。＋
Ｘ側の最外光線Ｔ１が検出点Ｄで反射した後に部材２０
の−Ｚ側で反射する点Ａ１が、図１では部材２０の平行
平面領域上であるのに対し、図２では傾斜平面領域上と
なっている。
領域の傾きを比較的大きく設定した例を示しているが、
実際には、部材２０の傾斜平面領域の傾きを比較的小さ
く設定し、テラヘルツパルス光の主光線Ｔ０の検出点Ｄ
に対する入射方向を基板３の法線方向（Ｚ軸方向）に近
づけることが好ましい。図２は、部材２０の傾斜平面領
域の傾き角θを小さくした場合の様子を示している。＋
Ｘ側の最外光線Ｔ１が検出点Ｄで反射した後に部材２０
の−Ｚ側で反射する点Ａ１が、図１では部材２０の平行
平面領域上であるのに対し、図２では傾斜平面領域上と
なっている。
【００３０】ここで、図２の場合について、具体例を挙
げて説明する。図２からわかるように、＋Ｘ側の最外光
線Ｔ１が点Ａ１で反射した後に膜４の＋Ｚ側の面に到達
する点Ａ２が、点Ｄより＋Ｘ側に位置しかつ検出素子部
の有効領域（間隔ｇの領域）から外れていれば、テラヘ
ルツパルス光が検出点Ｄ付近で反射した後に、検出素子
部の有効領域に実質的に入射しないかあるいは更に２回
以上反射した後にのみ検出素子部の有効領域に入射する
ことになる。そこで、ここでは、具体的な数値例を挙げ
て、検出点Ｄと点Ａ２との間の距離Ｌを算出する。
げて説明する。図２からわかるように、＋Ｘ側の最外光
線Ｔ１が点Ａ１で反射した後に膜４の＋Ｚ側の面に到達
する点Ａ２が、点Ｄより＋Ｘ側に位置しかつ検出素子部
の有効領域（間隔ｇの領域）から外れていれば、テラヘ
ルツパルス光が検出点Ｄ付近で反射した後に、検出素子
部の有効領域に実質的に入射しないかあるいは更に２回
以上反射した後にのみ検出素子部の有効領域に入射する
ことになる。そこで、ここでは、具体的な数値例を挙げ
て、検出点Ｄと点Ａ２との間の距離Ｌを算出する。
【００３１】図２において、直線ＧＨは点Ａ０を通り膜
４の面と平行な（すなわち、Ｘ軸と平行な）直線であ
り、θは部材２０の傾斜平面領域の傾き角である。直線
ＥＦは、点Ａ０を通り部材２０の傾斜平面領域と垂直な
直線である。前述したように最外光線Ｔ１の傾斜平面領
域に対する入射角はθｉであるので、最外光線Ｔ１の傾
斜平面領域での屈折角をθｒとし、対象とする光の波長
領域での部材２０、基板３及び膜４の屈折率をｎとする
と、次の数１が成り立つ。
４の面と平行な（すなわち、Ｘ軸と平行な）直線であ
り、θは部材２０の傾斜平面領域の傾き角である。直線
ＥＦは、点Ａ０を通り部材２０の傾斜平面領域と垂直な
直線である。前述したように最外光線Ｔ１の傾斜平面領
域に対する入射角はθｉであるので、最外光線Ｔ１の傾
斜平面領域での屈折角をθｒとし、対象とする光の波長
領域での部材２０、基板３及び膜４の屈折率をｎとする
と、次の数１が成り立つ。
【００３２】
【数１】ｓｉｎθｉ＝ｎ・ｓｉｎθｒ
【００３３】図２において、直線ＪＫは、検出点Ｄを通
り膜４の面と垂直な（すなわち、Ｚ軸と平行な）直線で
ある。∠Ａ０ＤＪは最外光線Ｔ１の検出点Ｄでの入射
角、∠ＪＤＡ１は最外光線Ｔ１の検出点Ｄでの反射角で
あり、これらと屈折角θｒ及び傾き角θとの間に、次の
数２の関係が成立する。
り膜４の面と垂直な（すなわち、Ｚ軸と平行な）直線で
ある。∠Ａ０ＤＪは最外光線Ｔ１の検出点Ｄでの入射
角、∠ＪＤＡ１は最外光線Ｔ１の検出点Ｄでの反射角で
あり、これらと屈折角θｒ及び傾き角θとの間に、次の
数２の関係が成立する。
【００３４】
【数２】∠Ａ０ＤＪ＝∠ＪＤＡ１＝θｒ−θ
【００３５】図２において、直線Ａ１Ｖは、点Ａ１を通
り膜４の面と垂直な（すなわち、Ｚ軸と平行な）直線で
あり、点Ｖは膜４の＋Ｚ側の面上にある。したがって、
∠ＶＡ１Ｄ＝∠ＪＤＡ１であるので、数２から、∠ＶＡ
１Ｄは次の数３で示す通りとなる。
り膜４の面と垂直な（すなわち、Ｚ軸と平行な）直線で
あり、点Ｖは膜４の＋Ｚ側の面上にある。したがって、
∠ＶＡ１Ｄ＝∠ＪＤＡ１であるので、数２から、∠ＶＡ
１Ｄは次の数３で示す通りとなる。
【００３６】
【数３】∠ＶＡ１Ｄ＝θｒ−θ
【００３７】したがって、線分Ａ１Ｖの長さ（すなわ
ち、点Ａ１での部材２０の厚さと基板３の厚さと膜４の
厚さとの合計）をｄとすると、点Ｖと点Ｄとの間の距離
Ｌ１は、次の数４で示す通りとなる。
ち、点Ａ１での部材２０の厚さと基板３の厚さと膜４の
厚さとの合計）をｄとすると、点Ｖと点Ｄとの間の距離
Ｌ１は、次の数４で示す通りとなる。
【００３８】
【数４】Ｌ１＝ｄ・ｔａｎ（∠ＶＡ１Ｄ）＝ｄ・ｔａｎ
（θｒ−θ）
（θｒ−θ）
【００３９】図２において、直線Ａ１Ｍは、点Ａ１を通
り傾斜平面領域と垂直である。直線Ａ１Ｖは、膜４の面
に垂直な（すなわち、Ｚ軸と平行な）直線であることか
ら、直線ＧＨに対しても垂直な直線である。したがっ
て、∠ＶＡ１Ｍ＝θであるので、点Ａ１での入射角∠Ｄ
Ａ１Ｍ及び反射角∠ＭＡ１Ａ２は、数３も考慮して次の
数５で示す通りとなる。
り傾斜平面領域と垂直である。直線Ａ１Ｖは、膜４の面
に垂直な（すなわち、Ｚ軸と平行な）直線であることか
ら、直線ＧＨに対しても垂直な直線である。したがっ
て、∠ＶＡ１Ｍ＝θであるので、点Ａ１での入射角∠Ｄ
Ａ１Ｍ及び反射角∠ＭＡ１Ａ２は、数３も考慮して次の
数５で示す通りとなる。
【００４０】
【数５】∠ＤＡ１Ｍ＝∠ＭＡ１Ａ２＝∠ＶＡ１Ｍ−∠Ｖ
Ａ１Ｄ＝２θ−θｒ
Ａ１Ｄ＝２θ−θｒ
【００４１】一方、∠ＶＡ１Ａ２は、次の数６で表され
る。
る。
【００４２】
【数６】∠ＶＡ１Ａ２＝∠ＶＡ１Ｍ＋∠ＭＡ１Ａ２＝３
θ−θｒ
θ−θｒ
【００４３】したがって、点Ｖと点Ａ２との間の距離Ｌ
２は、次の数７で示す通りとなる。
２は、次の数７で示す通りとなる。
【００４４】
【数７】Ｌ２＝ｄ・ｔａｎ（∠ＶＡ１Ａ２）＝ｄ・ｔａ
ｎ（３θ−θｒ）
ｎ（３θ−θｒ）
【００４５】数４及び図７から、検出点Ｄと点Ａ２との
間の距離Ｌは、数８で示す通りとなる。
間の距離Ｌは、数８で示す通りとなる。
【００４６】
【数８】Ｌ＝Ｌ２−Ｌ１＝ｄ・｛ｔａｎ（３θ−θｒ）
−ｔａｎ（θｒ−θ）｝
−ｔａｎ（θｒ−θ）｝
【００４７】今、軸外し放物面鏡１０として、直径５０
ｍｍ及び焦点距離４０ｍｍ（軸外し距離８０ｍｍ）の軸
外し放物面鏡を用いると、θｉは１８．２゜となる。そ
して、前記屈折率ｎを３．２７、傾き角θを２．８゜、
厚さｄを１ｃｍとすると、数８及び数１から、検出点Ｄ
と点Ａ２との間の距離Ｌは、４０μｍとなる。したがっ
て、前記間隔ｇは例えば５μｍ程度であるので、点Ａで
反射した最外光線Ｔ１（したがって、点Ａで反射した他
の光線も）がそのまま検出素子部の有効領域（間隔ｇの
部分）に入射するようなことがなく、検出点Ｄで反射さ
れたテラヘルツパルス光は、図１に関して説明したよう
に順次反射を繰り返す。
ｍｍ及び焦点距離４０ｍｍ（軸外し距離８０ｍｍ）の軸
外し放物面鏡を用いると、θｉは１８．２゜となる。そ
して、前記屈折率ｎを３．２７、傾き角θを２．８゜、
厚さｄを１ｃｍとすると、数８及び数１から、検出点Ｄ
と点Ａ２との間の距離Ｌは、４０μｍとなる。したがっ
て、前記間隔ｇは例えば５μｍ程度であるので、点Ａで
反射した最外光線Ｔ１（したがって、点Ａで反射した他
の光線も）がそのまま検出素子部の有効領域（間隔ｇの
部分）に入射するようなことがなく、検出点Ｄで反射さ
れたテラヘルツパルス光は、図１に関して説明したよう
に順次反射を繰り返す。
【００４８】なお、図２からわかるように、点Ａ２が点
Ｄより＋Ｘ側に位置するためには、最外光線Ｔ１の点Ａ
１での反射角∠ＭＡ１Ａ２が正であればよい。したがっ
て、数１及び数５から、点Ａ２が点Ｄより＋Ｘ側に位置
するためには、下記の数９を満たせばよい。
Ｄより＋Ｘ側に位置するためには、最外光線Ｔ１の点Ａ
１での反射角∠ＭＡ１Ａ２が正であればよい。したがっ
て、数１及び数５から、点Ａ２が点Ｄより＋Ｘ側に位置
するためには、下記の数９を満たせばよい。
【００４９】
【数９】ｓｉｎ（２θ）＞（１／ｎ）・ｓｉｎθｉ
【００５０】［第２の実施の形態］
【００５１】図７は、本発明の第２の実施の形態による
テラヘルツ光検出器を模式的に示す概略断面図である。
図７において、図１及び図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。
テラヘルツ光検出器を模式的に示す概略断面図である。
図７において、図１及び図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。
【００５２】本実施の形態が前記第１の実施の形態と異
なる所は、部材２０の−Ｚ側の面の全領域が、ＸＹ平面
に対してＹ軸と平行な軸を中心として所定角度だけ図１
中の時計回りに傾いた平面となっており、部材２０がウ
ェッジ基板となっている点のみである。本実施の形態で
は、部材２０の−Ｚ側の面は、図１及び図２中の部材２
０の傾斜平面領域がそのまま全体に渡って延びたものと
なっている。すなわち、本実施の形態では、部材２０の
−Ｚ側の面の傾き角が図１及び図２中の部材２０の傾斜
平面領域の傾き角と同一とされ、点Ａ１での部材２０の
厚さは図１及び図２中の点Ａ１での部材２０の厚さと同
一とされている。
なる所は、部材２０の−Ｚ側の面の全領域が、ＸＹ平面
に対してＹ軸と平行な軸を中心として所定角度だけ図１
中の時計回りに傾いた平面となっており、部材２０がウ
ェッジ基板となっている点のみである。本実施の形態で
は、部材２０の−Ｚ側の面は、図１及び図２中の部材２
０の傾斜平面領域がそのまま全体に渡って延びたものと
なっている。すなわち、本実施の形態では、部材２０の
−Ｚ側の面の傾き角が図１及び図２中の部材２０の傾斜
平面領域の傾き角と同一とされ、点Ａ１での部材２０の
厚さは図１及び図２中の点Ａ１での部材２０の厚さと同
一とされている。
【００５３】本実施の形態によっても、前記第１の実施
の形態と同様の利点が得られる。
の形態と同様の利点が得られる。
【００５４】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。
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。
【００５５】例えば、部材２０の−Ｚ側の面の形状は、
前述した例に限定されるものではない。例えば、図１中
の部材２０の傾斜平面領域に相当する領域の形状や図７
中の部材２０の−Ｚ側の面の形状は、曲面でもよい。ま
た、図１中の部材２０の平行平面領域に相当する領域の
形状は、曲面でもよい。また、部材２０のはみ出し部分
における＋Ｚ側の面の形状は曲面でもよい。
前述した例に限定されるものではない。例えば、図１中
の部材２０の傾斜平面領域に相当する領域の形状や図７
中の部材２０の−Ｚ側の面の形状は、曲面でもよい。ま
た、図１中の部材２０の平行平面領域に相当する領域の
形状は、曲面でもよい。また、部材２０のはみ出し部分
における＋Ｚ側の面の形状は曲面でもよい。
【００５６】また、前記各実施の形態では、集光光束の
テラヘルツ光の主光線Ｔ０の部材２０に対する入射方向
が部材２０の傾斜平面領域の法線と一致していたが、主
光線Ｔ０の入射方向は、傾斜平面領域の法線に対して傾
けることも可能である。更に、部材２０の傾斜平面領
域、平行平面領域に部材２０とほぼ等しい屈折率を持
ち、テラヘルツ光を吸収する物質を設けることにより、
多重反射を中断することも可能である。
テラヘルツ光の主光線Ｔ０の部材２０に対する入射方向
が部材２０の傾斜平面領域の法線と一致していたが、主
光線Ｔ０の入射方向は、傾斜平面領域の法線に対して傾
けることも可能である。更に、部材２０の傾斜平面領
域、平行平面領域に部材２０とほぼ等しい屈折率を持
ち、テラヘルツ光を吸収する物質を設けることにより、
多重反射を中断することも可能である。
【００５７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スペクトルにおいて現れる干渉効果を低減することがで
き、ひいては、周波数分解の良い測定においてＳＮ比の
良いスペクトルを得ることができる。
スペクトルにおいて現れる干渉効果を低減することがで
き、ひいては、周波数分解の良い測定においてＳＮ比の
良いスペクトルを得ることができる。
【図１】本発明の一実施の形態によるテラヘルツ光検出
器を模式的に示す概略断面図である。
器を模式的に示す概略断面図である。
【図２】図１中の要部拡大図である。
【図３】従来の一般的なテラヘルツ光検出器を模式的に
示す概略斜視図である。
示す概略斜視図である。
【図４】図３中のＡ−Ａ’線に沿った概略断面図であ
る。
る。
【図５】図３及び図４に示すテラヘルツ光検出器を用い
て得られたテラヘルツパルス光の電場強度の時系列波形
の一例を示す図である。
て得られたテラヘルツパルス光の電場強度の時系列波形
の一例を示す図である。
【図６】時系列波形をフーリエ変換することにより得ら
れたスペクトルを示す図である。
れたスペクトルを示す図である。
【図７】本発明の他の実施の形態によるテラヘルツ光検
出器を模式的に示す概略断面図である。
出器を模式的に示す概略断面図である。
１ 検出器本体
３ 基板
４ 光伝導膜
５，６ 金属膜
６ レンズ表面で反射されたテラヘルツ光
１０ 軸外し放物面鏡
２０ 部材
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 赤堀 洋道
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 GG01 GG08 HH01 JJ11 JJ13
JJ21 KK01 NN06
2G065 AB03 AB09 AB14 BA02 BA14
BA40 BB03 BC40 CA01
5F088 AB07 BA03 BB06 GA05 JA12
Claims (9)
- 【請求項１】 基板と、該基板の一方の面側に形成され
た検出素子部とを備え、前記基板の他方の面側から入射
されたテラヘルツ光を前記検出素子部の有効領域で受光
することにより前記テラヘルツ光を検出するテラヘルツ
光検出器において、 前記基板と略同じ屈折率を有する部材が、前記基板の前
記他方の面側に、当該部材の前記基板とは反対側の面と
前記基板の前記一方の面との間に前記テラヘルツ光の反
射面を形成しないように、設けられ、 前記部材の前記基板とは反対側の前記面の形状及び前記
部材の厚さは、前記部材の前記基板とは反対側の前記面
の所定領域から入射して前記検出素子部の前記有効領域
の付近に集光した前記テラヘルツ光のうち、前記基板の
前記一方の面側で反射された光が、最初に前記部材の前
記基板と反対側の前記面で反射した後に、前記検出素子
部の前記有効領域に実質的に入射しないかあるいは更に
２回以上反射した後にのみ前記検出素子部の前記有効領
域に入射するように、設定されたことを特徴とするテラ
ヘルツ光検出器。 - 【請求項２】 前記部材は、前記基板から側方にはみ出
したはみ出し部分を有し、 前記所定領域から入射して前記検出素子部の前記有効領
域の付近に集光した前記テラヘルツ光のうち、前記基板
の前記一方の面側で反射された光の一部は、前記はみ出
し部分における前記部材の前記基板とは反対側の前記面
と前記部材の前記基板側の面との間で、多重反射するこ
とを特徴とする請求項１記載のテラヘルツ光検出器。 - 【請求項３】 前記部材の前記基板とは反対側の前記面
の全領域が、前記基板の前記一方の面に対して平行な平
面ではないことを特徴とする請求項１又は２記載のテラ
ヘルツ光検出器。 - 【請求項４】 前記部材の前記基板とは反対側の前記面
の全領域が、前記基板の前記一方の面に対して傾いた平
面であることを特徴とする請求項３記載のテラヘルツ光
検出器。 - 【請求項５】 前記部材の前記基板とは反対側の前記面
における、前記所定領域付近以外の領域が、前記基板の
前記一方の面に対して実質的に平行な平面であり、 前記部材の前記基板とは反対側の前記面の前記所定領域
付近の領域が、前記基板の前記一方の面に対して平行な
平面ではないことを特徴とする請求項１又は２記載のテ
ラヘルツ光検出器。 - 【請求項６】 前記部材の前記基板とは反対側の前記面
の前記所定領域付近の前記領域は、前記基板の前記一方
の面に対して傾いた平面であることを特徴とする請求項
５記載のテラヘルツ光検出器。 - 【請求項７】 前記テラヘルツ光の主光線が前記所定領
域に入射する方向は、前記基板の前記一方側の面に対し
て傾くことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記
載のテラヘルツ光検出器。 - 【請求項８】 前記テラヘルツ光の主光線が、前記所定
領域に対して、その入射位置での前記所定領域の法線方
向に入射することを特徴とする請求項１乃至７のいずれ
かに記載のテラヘルツ光検出器。 - 【請求項９】 前記テラヘルツ光は前記所定領域に対し
て集光光束として入射することを特徴とする請求項１乃
至８のいずれかに記載のテラヘルツ光検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002034233A JP2003232730A (ja) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | テラヘルツ光検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002034233A JP2003232730A (ja) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | テラヘルツ光検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003232730A true JP2003232730A (ja) | 2003-08-22 |
Family
ID=27776800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002034233A Pending JP2003232730A (ja) | 2002-02-12 | 2002-02-12 | テラヘルツ光検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003232730A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005022180A1 (ja) * | 2003-08-29 | 2006-11-09 | アイシン精機株式会社 | 半導体デバイスの電界分布測定方法と装置 |
| JP2007079511A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | National Institute Of Information & Communication Technology | テラヘルツ波の発生及び検出方法並びにその装置 |
| JP2010190887A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-09-02 | Canon Inc | 分析装置 |
| US7947955B2 (en) | 2009-02-09 | 2011-05-24 | Riken | Apparatus and method for detecting terahertz wave |
| US8253104B2 (en) | 2008-09-01 | 2012-08-28 | Riken | Method and apparatus for detecting terahertz waves |
| CN114324345A (zh) * | 2021-11-01 | 2022-04-12 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种材料成像方法、装置、终端设备及存储介质 |
-
2002
- 2002-02-12 JP JP2002034233A patent/JP2003232730A/ja active Pending
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| CN114324345B (zh) * | 2021-11-01 | 2024-01-12 | 清华大学深圳国际研究生院 | 一种材料成像方法、装置、终端设备及存储介质 |
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