JP2006098300A - Infrared light radiation device, infrared light detection device, and time series conversion pulse spectroscopic measurement device - Google Patents

Infrared light radiation device, infrared light detection device, and time series conversion pulse spectroscopic measurement device Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an infrared light radiation device capable of performing measurement of a broad band without being affected by absorption of a substrate. <P>SOLUTION: The infrared light radiation device comprises a photo-conductive film 22 for receiving pulse excitation light and producing a light carrier, a pair of antenna electrode films 21 that are formed on one side surface of the photo-conductive film 22, are arranged between the tips via a clearance 21a, and radiate the infrared light, and an infrared light transmitting member 24 that is formed in a region disposed on the other side of the photo-conductive film 22 and at least corresponding to the clearance 21a and transmits far infrared light. As the infrared light transmitting member 24, diamond-like carbon is used suitably. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、赤外光放射装置および赤外光検出装置ならびに時系列変換パルス分光計測装置に関するものである。   The present invention relates to an infrared light radiation device, an infrared light detection device, and a time-series conversion pulse spectroscopic measurement device.

近年、極短幅パルスレーザ技術の実用化により、パルス状のコヒーレントな赤外領域(0.01〜130THz)の電磁波の放射技術及び検出技術が飛躍的に進歩した。それによって、このパルス状の赤外領域の電磁波を用いた時系列変換パルス分光が可能となり、時系列変換パルス分光計測装置の実用化に向けて開発が先駆的に進められた。   In recent years, radiation technology and detection technology for electromagnetic waves in a pulsed coherent infrared region (0.01 to 130 THz) have been remarkably advanced by the practical application of ultrashort pulse laser technology. As a result, time-series conversion pulse spectroscopy using this pulsed infrared electromagnetic wave has become possible, and development has been pioneered toward the practical application of the time-series conversion pulse spectrometer.

時系列変換パルス分光とは、パルス状の電磁波の時間に依存した電場強度を測定し、その時間に依存したデータ(時系列データ)をフーリエ変換することにより、そのパルスを形成する各周波数成分の電場強度と位相とを得る分光法である。この分光法の特徴の一つは、測定波長領域が従来では困難であった光と電波の境界領域であることが挙げられる。そのため、この分光法により新規材料の性質や新しい現象の解明が期待されている。また、従来の分光法では電磁波の電場強度しか得られなかったが、この時系列変換パルス分光計測法では、電磁波の電場強度の時間変化を直接測定することから、電磁波の電場強度(振幅)だけでなく、その位相をも得ることができるというユニークな特徴を持っている。従って、試料がない場合と比較することによって、位相シフトスペクトルを得ることができる。位相シフトは波数ベクトルに比例することから、この分光法を用いて試料中の分散関係を決定することができ、この分散関係から誘電体材料の誘電率を知得することも可能となる(特許文献1参照)。   Time-series conversion pulse spectroscopy is the measurement of the time-dependent electric field strength of a pulsed electromagnetic wave, and the time-dependent data (time-series data) is subjected to Fourier transform, whereby each frequency component forming the pulse is measured. This is a spectroscopic method for obtaining electric field strength and phase. One of the features of this spectroscopic method is that the measurement wavelength region is a boundary region between light and radio waves, which has been difficult in the past. Therefore, elucidation of the properties of new materials and new phenomena is expected by this spectroscopy. In addition, in the conventional spectroscopy, only the electric field strength of the electromagnetic wave was obtained, but in this time-series conversion pulse spectroscopic measurement method, since the time change of the electric field strength of the electromagnetic wave is directly measured, only the electric field strength (amplitude) of the electromagnetic wave is obtained. Not only that, it has the unique feature of being able to obtain its phase. Therefore, a phase shift spectrum can be obtained by comparing with the case where there is no sample. Since the phase shift is proportional to the wave vector, the dispersion relation in the sample can be determined using this spectroscopy, and the dielectric constant of the dielectric material can be obtained from this dispersion relation (Patent Document). 1).

図5に、従来の時系列変換パルス分光計測装置の一例を示す。
光源1としてフェムト秒レーザが用いられる。光源1としては、例えば、モード同期、エルビウム(Er)ドーピングのファイバレーザが用いられる。このモード同期ファイバレーザ1は、例えば平均パワー10mW、フェムト秒レーザパルスL1を、波長780nm、時間幅120フェムト秒、繰り返し周波数48.5MHzで伝送する。
光源1から放射されたフェムト秒レーザパルスL1は、ビームスプリッタ2で分割される。一方のフェムト秒レーザパルスは、励起用パルスレーザ光L2としてパルス光放射手段(赤外光放射装置)5に照射される。このとき、励起用パルスレーザ光L2は光チョッパ3により変調された後、対物レンズ4によって集光される。このパルス光放射手段5は例えば光伝導素子であり、励起用パルスレーザ光L2が照射されたときに瞬間的に電流が流れ、遠赤外光パルスL3を放射する。この遠赤外光パルス(THz(テラヘルツ)光パルス)L3は、放物面鏡6,7により導光され測定試料8に照射される。その試料8の反射又は透過パルス光(同図では透過パルス光)L3’は、放物面鏡9,10を経て検出手段(赤外光検出装置)12へと導光される。
FIG. 5 shows an example of a conventional time-series conversion pulse spectrometer.
A femtosecond laser is used as the light source 1. As the light source 1, for example, a mode-locked, erbium (Er) -doped fiber laser is used. The mode-locked fiber laser 1 transmits, for example, an average power of 10 mW, a femtosecond laser pulse L1 at a wavelength of 780 nm, a time width of 120 femtoseconds, and a repetition frequency of 48.5 MHz.
The femtosecond laser pulse L 1 emitted from the light source 1 is divided by the beam splitter 2. One femtosecond laser pulse is applied to the pulsed light radiation means (infrared light radiation device) 5 as the excitation pulsed laser light L2. At this time, the excitation pulse laser beam L2 is modulated by the optical chopper 3 and then condensed by the objective lens 4. The pulsed light radiating means 5 is, for example, a photoconductive element, and when the excitation pulse laser light L2 is irradiated, a current flows instantaneously and radiates a far-infrared light pulse L3. The far-infrared light pulse (THz (terahertz) light pulse) L3 is guided by the parabolic mirrors 6 and 7 and irradiated onto the measurement sample 8. The reflected or transmitted pulsed light (transmitted pulsed light in the figure) L3 ′ of the sample 8 is guided to the detecting means (infrared light detecting device) 12 through the parabolic mirrors 9 and 10.

ビームスプリッタ2で分割されたもう一方のレーザ光は、検出用パルスレーザ光L4として検出手段12へ導光される。この検出手段12も光伝導素子であり、検出用パルスレーザ光L4が照射されて、その瞬間だけ導電性となるので、その瞬間に到達した試料8からの反射又は透過パルス光の電場強度を電流として検出することができる。試料8からの反射又は透過パルス光の電場強度の時系列信号は、光学的遅延手段13(又は14)を用いて、励起用パルスレーザ光L2に対して検出用パルスレーザ光L4に所定の時間間隔ずつ遅延時間差を付与することにより得ることができる。同図では、時系列信号測定用の光学的遅延手段13(又は14)の他に、時間原点調整用の光学的遅延手段14(又は13)も備えている。   The other laser beam split by the beam splitter 2 is guided to the detection means 12 as a detection pulse laser beam L4. This detection means 12 is also a photoconductive element, and is irradiated with the detection pulse laser beam L4 and becomes conductive only at that moment. Therefore, the electric field intensity of the reflected or transmitted pulsed light from the sample 8 that has reached that moment is determined as a current. Can be detected as The time-series signal of the electric field intensity of the reflected or transmitted pulsed light from the sample 8 is transmitted to the detection pulse laser light L4 for a predetermined time with respect to the excitation pulse laser light L2 using the optical delay means 13 (or 14). It can be obtained by giving a delay time difference at intervals. In the figure, in addition to the optical delay means 13 (or 14) for time series signal measurement, an optical delay means 14 (or 13) for time origin adjustment is also provided.

試料8の反射又は透過パルス光の電場強度の各時間分解データは、信号処理手段によって処理される。すなわち、ロックインアンプ16を介してコンピュータ17に伝送され、順次、時系列データとして記憶され、一連の時系列データを、該コンピュータ17でフーリエ変換処理して振動数(周波数)空間に変換することにより、試料8の反射又は透過パルス電磁波の電場強度の振幅及び位相の分光スペクトルが得られる。   Each time-resolved data of the electric field intensity of the reflected or transmitted pulsed light of the sample 8 is processed by the signal processing means. That is, it is transmitted to the computer 17 via the lock-in amplifier 16 and is sequentially stored as time-series data, and the series of time-series data is subjected to Fourier transform processing by the computer 17 and converted to a frequency (frequency) space. Thus, the spectrum of the amplitude and phase of the electric field strength of the reflected or transmitted pulse electromagnetic wave of the sample 8 is obtained.

図6には、パルス光放射手段5が示されている。パルス光放射手段5は、低温成長ガリウム砒素(LT(Low Temperature)一GaAs)とされた光伝導膜上に形成されたダイポールアンテナ構造の光伝導スイッチ素子(アンテナ電極膜)が用いられる。そして、テラヘルツ放射光L3の発生には、このようなパルス光放射手段5に、励起用パルスレーザ光L2を照射し、電子・正孔の自由キャリアを誘起させ、超高速電流変調することによって、そのテラヘルツ放射光L3を得ている。すなわち、バイアス電流印加のパルス光放射手段5に、励起用パルスレーザ光L2が照射されると、電場が揺り動かされる。電場が揺り動かされると、電流が揺り動かされることにより、パルス電磁波放射素子5に照射された励起用パルスレーザ光L2の時間幅△tにより規定される振動数(周波数)範囲に渡り、連続スベクトル分布を持ったテラヘルツ放射光L3が得られる。   FIG. 6 shows the pulsed light emission means 5. The pulsed light radiating means 5 uses a photoconductive switch element (antenna electrode film) having a dipole antenna structure formed on a photoconductive film made of low-temperature grown gallium arsenide (LT (Low Temperature) —GaAs). For generation of the terahertz radiation light L3, the pulsed light radiation means 5 is irradiated with the excitation pulse laser light L2, to induce free carriers of electrons and holes, and by performing ultra-high-speed current modulation, The terahertz radiation L3 is obtained. That is, when the excitation pulse laser beam L2 is applied to the pulsed light emitting means 5 to which the bias current is applied, the electric field is shaken. When the electric field is swayed, the current is swayed, so that the continuous sport distribution is distributed over the frequency (frequency) range defined by the time width Δt of the excitation pulse laser beam L2 irradiated to the pulsed electromagnetic wave radiation element 5. The terahertz radiation light L3 having

検出手段12は、図6に示したパルス光放射手段5と同様の構成を備えている。この検出手段12に、試料透過テラヘルツ光L3’と検出用パルスレーザ光L4を同時に照射すると、検出用パルスレーザ光L4が照射されている間における試料透過テラヘルツ光L3’の強度を測定できる。   The detection means 12 has the same configuration as the pulsed light radiation means 5 shown in FIG. When the detection means 12 is irradiated with the sample transmission terahertz light L3 'and the detection pulse laser light L4 at the same time, the intensity of the sample transmission terahertz light L3' during the irradiation of the detection pulse laser light L4 can be measured.

図7には、LT−GaAsとされた光伝導膜22上に形成されたアンテナ電極膜21が示されている。アンテナ電極膜21としては、金(Au)が用いられる。同図の右方にアンテナ周辺部21cが拡大されて示されているように、一対のアンテナ電極膜21の間には約5μm程度の間隙が形成されている。また、アンテナ電極膜の幅は約10μm程度とされている。   FIG. 7 shows an antenna electrode film 21 formed on a photoconductive film 22 made of LT-GaAs. As the antenna electrode film 21, gold (Au) is used. A gap of about 5 μm is formed between the pair of antenna electrode films 21 as shown on the right side of FIG. The width of the antenna electrode film is about 10 μm.

図8には、図7に示されたアンテナ周辺部21cのA−A’における断面図が示されている。同図からわかるように、光伝導膜22は、半絶縁性ガリウム砒素(SI(Semi Insulated)−GaAs)とされた基板23上に形成されている。
パルス光放射手段5として用いる場合、励起用パルスレーザ光L2は、光伝導膜22からみてアンテナ電極膜21側(一側面側)に(図において上方から)照射される。テラヘルツ放射光L3は、光伝導膜22からみて基板23側(他側面側)に(図において下方に)放射される。
検出手段12として用いる場合、検出用パルスレーザ光L4は、光伝導膜22からみてアンテナ電極膜21側(一側)に(図において上方から)照射される。試料透過テラヘルツ光L3’は、光伝導膜22からみて基板23側(他側)から(図において下方から)照射される。
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the antenna peripheral portion 21c shown in FIG. As can be seen from the figure, the photoconductive film 22 is formed on a substrate 23 made of semi-insulating gallium arsenide (SI (Semi Insulated) -GaAs).
When used as the pulsed light radiating means 5, the excitation pulsed laser light L <b> 2 is irradiated to the antenna electrode film 21 side (one side face) (from the top in the drawing) as viewed from the photoconductive film 22. The terahertz radiation L3 is radiated (downward in the drawing) to the substrate 23 side (the other side surface) as viewed from the photoconductive film 22.
When used as the detection means 12, the detection pulse laser beam L4 is irradiated to the antenna electrode film 21 side (one side) as viewed from the photoconductive film 22 (from above in the figure). The sample transmission terahertz light L3 ′ is irradiated from the substrate 23 side (other side) as viewed from the photoconductive film 22 (from the lower side in the figure).

特開2002−277394号公報JP 2002-277394 A

上記構成のパルス光放射手段5および検出手段12を用いると、次のような問題が生じる。
基板23に用いるSI−GaAsは、図9に示すように、100〜400cm−1にかけてフォノンによる吸収帯が存在する。すなわち、100cm−1を超えると透過率が急激に低下し、240cm−1以上では300cm−1を超えてもほとんど光を透過しないという性質を有している。
また、SI−GaAsは、励起用レーザパルス光を吸収するため、基板23とは反対側のアンテナ電極膜21側(一側)から励起用パルスレーザ光L2を照射させる構成を採用する必要がある。したがって、パルス光放射手段5として用いる場合、アンテナ電極膜21によって放射されるテラヘルツ光は、基板23を透過したものを利用せざるを得ない。すると、SI−GaAsは上述のように100〜400cm−1にかけて吸収帯が存在するので、広帯域のテラヘルツ光を十分に取り出すことができないという問題がある。
When the pulsed light emission means 5 and the detection means 12 having the above configuration are used, the following problems occur.
As shown in FIG. 9, SI-GaAs used for the substrate 23 has an absorption band due to phonons from 100 to 400 cm −1 . In other words, it decreases the transmittance abruptly exceeds 100 cm -1, at 240 cm -1 or more has a property that does not transmit most light even exceed 300 cm -1.
Further, since SI-GaAs absorbs the excitation laser pulse light, it is necessary to employ a configuration in which the excitation pulse laser light L2 is irradiated from the antenna electrode film 21 side (one side) opposite to the substrate 23. . Therefore, when used as the pulsed light radiating means 5, the terahertz light emitted by the antenna electrode film 21 must be transmitted through the substrate 23. Then, SI-GaAs has an absorption band from 100 to 400 cm −1 as described above, and thus there is a problem that broadband terahertz light cannot be sufficiently extracted.

検出手段12として用いる場合にも、基板23側から試料透過パルスレーザ光L3’を透過させて検出することになるので、SI−GaAsのフォノンによる吸収が問題となっていた。   Even when used as the detection means 12, since the sample transmission pulse laser beam L3 'is transmitted from the substrate 23 side and detected, absorption by SI-GaAs phonons has been a problem.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板の吸収による影響を受けずに広帯域の計測が可能な赤外光放射装置および赤外光検出装置ならびに時系列変換パルス分光計測装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is an infrared light emission device, an infrared light detection device, and time-series conversion pulse spectroscopy capable of performing broadband measurement without being affected by the absorption of the substrate. It aims at providing a measuring device.

上記課題を解決するために、本発明の赤外光放射装置および赤外光検出装置ならびに時系列変換パルス分光計測装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる赤外光放射装置は、パルス励起光が照射されて光キャリアを生成する光伝導膜と、該光伝導膜の一側面上に形成され、その先端間に間隙を介して配置された、赤外光を放射する一対のアンテナ電極膜と、前記光伝導膜の他側面側でかつ少なくとも前記間隙に対応する領域に形成され、前記赤外光を透過する赤外光透過部材と、を備えていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the infrared light emitting device, infrared light detecting device, and time-series conversion pulse spectroscopic measuring device of the present invention employ the following means.
That is, the infrared light emitting device according to the present invention is formed on a side surface of a photoconductive film that is irradiated with pulsed excitation light and generates a photocarrier, and a gap between the tips of the photoconductive film. A pair of antenna electrode films that emit infrared light and an infrared light transmitting member that is formed on the other side surface of the photoconductive film and at least in a region corresponding to the gap, and transmits the infrared light. And.

赤外光を透過する赤外光透過部材を用いることとしたので、赤外光を光伝導膜の他側面側から損失なく放射させることができる。
また、赤外光透過部材は、少なくとも一対のアンテナ電極膜間に形成される間隙に対応する領域に形成されていれば良く、この間隙に対応する領域のみに配置されている場合だけでなく、間隙に対応する領域を含む全体に配置されていてもよい。例えば、光伝導膜の他側面側に設けられた基板を、遠赤外光を透過するダイヤモンド・ライク・カーボンとしても良い。
また、赤外光透過部材は、光伝導膜の他側面上に直接接触した状態で設けていてもよいし、周囲の基板厚さよりも薄くされた基板部分を介して間接的に設置することとしてもよい。このようにしても、基板部分が薄くなっているので、赤外光の吸収を可及的に抑えることができる。
なお、「赤外光を透過する」とは、赤外光の波長における透過率が例えば50%以上を意味する。赤外光透過部材としては、具体的には、ダイヤモンド・ライク・カーボン、シリコン、シリコン系セラミックス、ホワイトポリエチレン等の高分子材料が挙げられる。
Since the infrared light transmitting member that transmits infrared light is used, infrared light can be emitted from the other side surface of the photoconductive film without loss.
In addition, the infrared light transmitting member only needs to be formed in a region corresponding to a gap formed between at least a pair of antenna electrode films, and not only when the infrared light transmitting member is disposed only in a region corresponding to this gap, You may arrange | position to the whole containing the area | region corresponding to a clearance gap. For example, the substrate provided on the other side surface of the photoconductive film may be diamond-like carbon that transmits far-infrared light.
In addition, the infrared light transmitting member may be provided in direct contact with the other side surface of the photoconductive film, or may be provided indirectly through a substrate portion that is thinner than the surrounding substrate thickness. Also good. Even in this case, since the substrate portion is thin, absorption of infrared light can be suppressed as much as possible.
“Transmitting infrared light” means that the transmittance at the wavelength of infrared light is, for example, 50% or more. Specific examples of the infrared light transmitting member include polymer materials such as diamond-like carbon, silicon, silicon-based ceramics, and white polyethylene.

また、本発明にかかる赤外光放射装置は、パルス励起光が照射されて光キャリアを生成する光伝導膜と、該光伝導膜の一側面上に形成され、その先端間に間隙を介して配置された、赤外光を放射する一対のアンテナ電極膜と、前記光伝導膜の他側面側でかつ少なくとも前記間隙に対応する領域に形成され、前記パルス励起光を透過するパルス励起光透過部材と、を備えていることを特徴とする。 In addition, an infrared light emitting device according to the present invention is formed on a side surface of a photoconductive film that is irradiated with pulsed excitation light to generate a photocarrier, and a gap between the tips of the photoconductive film. A pair of antenna electrode films that radiate infrared light and a pulse excitation light transmitting member that is formed on the other side surface of the photoconductive film and that corresponds to at least the gap and transmits the pulse excitation light. And.

パルス励起光を透過するパルス励起光透過部材を用いることとしたので、パルス励起光を光伝導膜の他側面側から損失なく照射させることができる。また、アンテナ電極膜によって放射される赤外光は、光伝導膜の一側面側に放射されるので、他側面側にフォノンによる吸収を引き起こす基板が配置されていた場合には、この基板を通過させずに損失なく放射させられる。
また、パルス励起光透過部材は、少なくとも一対のアンテナ電極膜間に形成される間隙に対応する領域に形成されていれば良く、この間隙に対応する領域のみに配置されている場合だけでなく、間隙に対応する領域を含む全体に配置されていてもよい。例えば、光伝導膜の他側面側に設けられた基板を、パルス励起光を透過するダイヤモンド・ライク・カーボンとしても良い。
また、パルス励起光透過部材は、光伝導膜の他側面上に直接接触した状態で設けていてもよいし、周囲の基板厚さよりも薄くされた基板部分を介して間接的に設置することとしてもよい。このようにしても、基板部分が薄くなっているので、パルス励起光の吸収を可及的に抑えることができる。
なお、「パルス励起光を透過する」とは、パルス励起光の波長における透過率が例えば50%以上を意味する。パルス励起光透過部材としては、具体的には、ダイヤモンド・ライク・カーボンの他に石英などのガラス材料が挙げられる。
Since the pulse excitation light transmitting member that transmits the pulse excitation light is used, the pulse excitation light can be irradiated from the other side surface of the photoconductive film without loss. In addition, the infrared light emitted by the antenna electrode film is emitted to one side of the photoconductive film, so if a substrate that causes absorption by phonons is arranged on the other side, it passes through this substrate. Without radiating without loss.
Further, the pulse excitation light transmitting member only needs to be formed in a region corresponding to a gap formed between at least a pair of antenna electrode films, and not only when disposed only in a region corresponding to this gap, You may arrange | position to the whole containing the area | region corresponding to a clearance gap. For example, the substrate provided on the other side surface of the photoconductive film may be diamond-like carbon that transmits pulse excitation light.
Further, the pulse excitation light transmitting member may be provided in direct contact with the other side surface of the photoconductive film, or may be indirectly installed through a substrate portion that is thinner than the surrounding substrate thickness. Also good. Even if it does in this way, since the board | substrate part is thin, absorption of pulsed excitation light can be suppressed as much as possible.
Note that “transmitting pulsed excitation light” means that the transmittance at the wavelength of pulsed excitation light is, for example, 50% or more. Specific examples of the pulse excitation light transmitting member include glass materials such as quartz in addition to diamond-like carbon.

また、本発明の赤外光放射装置は、パルス励起光が照射されて光キャリアを生成する光伝導膜と、該光伝導膜の一側面上に形成され、その先端間に間隙を介して配置された、赤外光を放射する一対のアンテナ電極膜と、を備え、前記光伝導膜の他側面側でかつ前記間隙に対応する領域には、空隙が形成されていることを特徴とする。   In addition, the infrared light emitting device of the present invention is formed on a side surface of a photoconductive film that is irradiated with pulsed excitation light to generate a photocarrier, and disposed between the tips of the photoconductive film via a gap. And a pair of antenna electrode films that radiate infrared light, wherein a gap is formed in a region corresponding to the gap on the other side surface of the photoconductive film.

光伝導膜の他側面に空隙を形成することとしたので、この空隙を通過するようにパルス励起光を照射すれば、損失なく光伝導膜にパルス励起光を導くことができる。
具体的には、光伝導膜の他側面に基板を設け、一対のアンテナ電極膜間の間隙に対応する領域のみに空隙を形成した基板を用いると良い。
Since the gap is formed on the other side surface of the photoconductive film, the pulse excitation light can be guided to the photoconductive film without loss if the pulse excitation light is irradiated so as to pass through the gap.
Specifically, it is preferable to use a substrate in which a substrate is provided on the other side surface of the photoconductive film and a gap is formed only in a region corresponding to the gap between the pair of antenna electrode films.

また、本発明の赤外光検出装置は、パルス励起光が照射されて光キャリアを生成する光伝導膜と、該光伝導膜の一側面上に形成され、その先端間に間隙を介して配置された、赤外光を検出する一対のアンテナ電極膜と、前記光伝導膜の他側面側でかつ少なくとも前記間隙に対応する領域に形成され、前記赤外光を透過する赤外光透過部材と、を備えていることを特徴とする。   In addition, the infrared light detection apparatus of the present invention is formed on a side surface of a photoconductive film that is irradiated with pulsed excitation light to generate a photocarrier, and disposed between the tips of the photoconductive film via a gap. A pair of antenna electrode films for detecting infrared light, and an infrared light transmitting member formed on the other side surface of the photoconductive film and at least in a region corresponding to the gap, and transmitting the infrared light. It is characterized by providing.

赤外光を透過する赤外光透過部材を用いることとしたので、赤外光を他側面側から導いて、損失なく赤外光を検出することができる。
また、赤外光透過部材は、一対のアンテナ電極膜間に形成される間隙に対応する領域に形成されていれば良く、この間隙に対応する領域のみに配置されている場合だけでなく、間隙に対応する領域を含む全体に配置されていてもよい。
なお、赤外光透過部材としては、具体的には、ダイヤモンド・ライク・カーボン、シリコン、シリコン系セラミックス、ホワイトポリエチレン等の高分子材料が挙げられる。
Since the infrared light transmitting member that transmits infrared light is used, the infrared light can be guided from the other side surface and the infrared light can be detected without loss.
In addition, the infrared light transmitting member only needs to be formed in a region corresponding to the gap formed between the pair of antenna electrode films, and not only when the infrared light transmitting member is disposed only in the region corresponding to the gap. It may be arranged on the whole including the region corresponding to.
Specific examples of the infrared light transmitting member include polymer materials such as diamond-like carbon, silicon, silicon-based ceramics, and white polyethylene.

また、本発明の赤外光検出装置は、パルス励起光が照射されて光キャリアを生成する光伝導膜と、該光伝導膜の一側面上に形成され、その先端間に間隙を介して配置された、赤外光を検出する一対のアンテナ電極膜と、前記光伝導膜の他側面側でかつ少なくとも前記間隙に対応する領域に形成され、前記パルス励起光を透過するパルス励起光透過部材と、を備えていることを特徴とする。   In addition, the infrared light detection apparatus of the present invention is formed on a side surface of a photoconductive film that is irradiated with pulsed excitation light to generate a photocarrier, and disposed between the tips of the photoconductive film via a gap. A pair of antenna electrode films for detecting infrared light, a pulse excitation light transmitting member formed on the other side surface of the photoconductive film and at least in a region corresponding to the gap, and transmitting the pulse excitation light It is characterized by providing.

パルス励起光を透過するパルス励起光透過部材を用いることとしたので、パルス励起光を他側面側から導き、赤外光を一側面側から入射させることにより、基板材料のフォノンの吸収などによる損失なく赤外光を検出することができる。
また、パルス励起光透過部材は、一対のアンテナ電極膜間に形成される間隙に対応する領域に形成されていれば良く、この間隙に対応する領域のみに配置されている場合だけでなく、間隙に対応する領域を含む全体に配置されていてもよい。
なお、パルス励起光透過部材としては、具体的には、ダイヤモンド・ライク・カーボン、石英などのガラス材料が挙げられる。
Since a pulse excitation light transmitting member that transmits pulse excitation light is used, loss due to absorption of phonons in the substrate material by guiding the pulse excitation light from the other side and making infrared light incident from one side. Infrared light can be detected.
Further, the pulse excitation light transmitting member only needs to be formed in a region corresponding to the gap formed between the pair of antenna electrode films, and not only when the pulse excitation light transmitting member is disposed only in the region corresponding to this gap. It may be arranged on the whole including the region corresponding to.
Specific examples of the pulse excitation light transmitting member include glass materials such as diamond-like carbon and quartz.

また、本発明の赤外光検出装置は、パルス励起光が照射されて光キャリアを生成する光伝導膜と、該光伝導膜の一側面上に形成され、その先端間に間隙を介して配置された、赤外光を検出する一対のアンテナ電極膜と、を備え、前記光伝導膜の他側面側でかつ前記間隙に対応する領域には、空隙が形成されていることを特徴とする。   In addition, the infrared light detection apparatus of the present invention is formed on a side surface of a photoconductive film that is irradiated with pulsed excitation light to generate a photocarrier, and disposed between the tips of the photoconductive film via a gap. And a pair of antenna electrode films for detecting infrared light, wherein a gap is formed in a region corresponding to the gap on the other side surface of the photoconductive film.

光伝導膜の他側面に空隙を形成することとしたので、この空隙を通過するように赤外光を導くこととすれば、損失なく赤外光を検出することができる。
具体的には、光伝導膜の他側面に基板を設け、一対のアンテナ電極膜間の間隙に対応する領域のみに空隙を形成した基板を用いると良い。
Since voids are formed on the other side surface of the photoconductive film, infrared light can be detected without loss if infrared light is guided so as to pass through the voids.
Specifically, it is preferable to use a substrate in which a substrate is provided on the other side surface of the photoconductive film and a gap is formed only in a region corresponding to the gap between the pair of antenna electrode films.

また、本発明の時系列変換パルス分光計測装置は、パルス励起光を発振する光源と、上記の赤外光放射装置および/または上記の赤外光検出装置と、を備えていることを特徴とする。   In addition, a time-series conversion pulse spectroscopic measurement device according to the present invention includes a light source that oscillates pulsed excitation light, and the infrared light emission device and / or the infrared light detection device. To do.

励起光の吸収を抑えた赤外光放射装置、および/または、放射光の吸収を抑えた赤外光検出装置を備えているので、広帯域の計測が可能な時系列変換パルス分光計測装置を提供することができる。   Providing a time-series conversion pulse spectroscopic measurement device capable of broadband measurement because it is equipped with an infrared light emission device that suppresses excitation light absorption and / or an infrared light detection device that suppresses absorption of radiation light can do.

本発明によれば、一対のアンテナ電極膜間の間隙に対応する部分に、励起光透過部材または赤外光透過部材を配置し、若しくは空隙を形成することとしたので、基板の吸収による影響を受けずに広帯域の計測が可能な赤外光放射装置および赤外光検出装置ならびに時系列変換パルス分光計測装置を提供することができる。   According to the present invention, the excitation light transmitting member or the infrared light transmitting member is disposed in the portion corresponding to the gap between the pair of antenna electrode films, or the gap is formed. It is possible to provide an infrared light radiation device, an infrared light detection device, and a time-series conversion pulse spectroscopic measurement device capable of performing broadband measurement without receiving the light.

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜3を用いて説明する。
図1には、本発明の一実施形態にかかるテラヘルツ光放射装置(赤外光放射装置)およびテラヘルツ光検出装置(赤外光検出装置)の要部が示されている。テラヘルツ光放射装置とテラヘルツ光検出装置は同一の構成が用いられ、テラヘルツ光L3を出射するものなのか、それとも試料透過テラヘルツ光L3’が入射するものなのかという使用方法の点で異なる。
図1は、上述の図8に対応し、テラヘルツ光放射装置およびテラヘルツ光検出装置のアンテナ周辺部の断面が示されている。なお、本実施形態のテラヘルツ光放射装置およびテラヘルツ光検出装置は、図5を用いて説明した時系列変換パルス分光計測装置に適用されるものである。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a main part of a terahertz light emitting device (infrared light emitting device) and a terahertz light detecting device (infrared light detecting device) according to an embodiment of the present invention. The same configuration is used for the terahertz light emitting device and the terahertz light detecting device, and the terahertz light emitting device and the terahertz light detecting device are different in terms of how they are used to emit the terahertz light L3 or the sample-transmitted terahertz light L3 ′.
FIG. 1 corresponds to FIG. 8 described above, and shows a cross section of the antenna periphery of the terahertz light emitting device and the terahertz light detecting device. Note that the terahertz light emitting device and the terahertz light detecting device according to the present embodiment are applied to the time-series conversion pulse spectroscopic measurement device described with reference to FIG.

テラヘルツ光放射装置およびテラヘルツ光検出装置は、SI−GaAsの基板23と、この基板23上に低温成長させて形成されたLT−GaAsからなる光伝導膜22と、光伝導膜22上に蒸着された金(Au)からなる一対のアンテナ電極膜21とを備えている。
一対のアンテナ電極膜21の各先端は対向しており、これら先端間には間隙21aが形成されている。
光伝導膜22からみて基板23側(他側面側)には、間隙21aに対応する領域に空隙25が形成されている。この空隙25には、ダイヤモンド・ライク・カーボン(以下「DLC」という。)からなる赤外光透過部材24が配置されている。なお、DLCに代えて、シリコン、シリコン系セラミックスやホワイトポリエチレン等の高分子材料といった赤外光を透過する材料を採用することとしても良い。赤外光透過部材24の透過率としては、赤外光波長において50%以上が好ましい。
赤外光透過部材24は光伝導膜22に直接接触させた状態で設けられている。ただし、赤外光透過部材24を光伝導膜22に直接接触させた状態とせずに、赤外光透過部材24と光伝導膜22との間に、周囲の基板23厚さよりも薄い基板部分を介して間接的に赤外光透過部材24を設けることとしてもよい。このような構成であっても、基板23の吸収を可及的に抑えることができる。
The terahertz light emitting device and the terahertz light detecting device are deposited on the photoconductive film 22, an SI-GaAs substrate 23, a photoconductive film 22 made of LT-GaAs formed by low temperature growth on the substrate 23, and the photoconductive film 22. And a pair of antenna electrode films 21 made of gold (Au).
The tips of the pair of antenna electrode films 21 are opposed to each other, and a gap 21a is formed between the tips.
A space 25 is formed in a region corresponding to the space 21a on the substrate 23 side (the other side surface) as viewed from the photoconductive film 22. An infrared light transmitting member 24 made of diamond-like carbon (hereinafter referred to as “DLC”) is disposed in the gap 25. Instead of DLC, a material that transmits infrared light, such as a polymer material such as silicon, silicon-based ceramics, or white polyethylene, may be used. The transmittance of the infrared light transmitting member 24 is preferably 50% or more at the infrared light wavelength.
The infrared light transmitting member 24 is provided in a state of being in direct contact with the photoconductive film 22. However, a substrate portion thinner than the thickness of the surrounding substrate 23 is not provided between the infrared light transmitting member 24 and the photoconductive film 22 without the infrared light transmitting member 24 being in direct contact with the photoconductive film 22. Alternatively, the infrared light transmitting member 24 may be provided indirectly. Even with such a configuration, the absorption of the substrate 23 can be suppressed as much as possible.

図2には、DLCの透過率(縦軸)が波数(横軸)に対して示されている。同図からわかるように、DLCは、基板23に用いられているSI−GaAs(図9参照)と異なり、100〜400cm−1にかけて吸収帯が存在しない。したがって、アンテナ電極膜21によって放射されるテラヘルツ光およびアンテナ電極膜21によって検出されるテラヘルツ光が基板23のフォノンの影響を受けることなく放射および集光させることができ、広い帯域の測定が可能となる。 In FIG. 2, the transmittance (vertical axis) of DLC is shown with respect to the wave number (horizontal axis). As can be seen from the figure, unlike SI-GaAs (see FIG. 9) used for the substrate 23, DLC has no absorption band from 100 to 400 cm −1 . Therefore, the terahertz light emitted by the antenna electrode film 21 and the terahertz light detected by the antenna electrode film 21 can be radiated and condensed without being affected by the phonons of the substrate 23, and a wide band measurement is possible. Become.

テラヘルツ光放射装置として使用する場合、赤外光透過部材24の厚さを適宜調整することによって、赤外光を多重反射させて特定の周波数成分を相対的に増強することもできる。例えば、赤外光の波長領域で表面反射と裏面反射の光路差が60μmとなるように設定すれば、約5THzの電磁波成分を形成することができる。   When used as a terahertz light emitting device, by appropriately adjusting the thickness of the infrared light transmitting member 24, it is possible to relatively enhance specific frequency components by multiply reflecting infrared light. For example, if the optical path difference between the front surface reflection and the back surface reflection is set to 60 μm in the infrared wavelength region, an electromagnetic wave component of about 5 THz can be formed.

次に、図3を用いて、上記構成のテラヘルツ光放射装置およびテラヘルツ光検出装置の製造方法について説明する。
先ず、加工前の基板23を用意する(a)。次に、薄肉部23aを残した状態で、空隙25を形成するようにエッチングする(b)。
そして、薄肉部23a側から埋めるように、空隙25内にDLCを積層して赤外光透過部材24を形成する(c)。この工程で赤外光透過部材24の厚さを所望値に設定する。
そして、基板23の薄肉部23aを取り除くように基板23の上面を除去した後(d)、LT−GaAsを成長させて光伝導膜22を形成する(e)。ここで、DLCはLT−GaAsを成長させやすいという性質を利用している。
最後に、アンテナ電極膜21を光伝導膜22上に蒸着する(f)。
Next, a method for manufacturing the terahertz light emitting device and the terahertz light detecting device having the above-described configuration will be described with reference to FIG.
First, a substrate 23 before processing is prepared (a). Next, etching is performed so as to form a gap 25 with the thin portion 23a left (b).
And DLC is laminated | stacked in the space | gap 25 so that it may fill from the thin part 23a side, and the infrared-light transmissive member 24 is formed (c). In this step, the thickness of the infrared light transmitting member 24 is set to a desired value.
Then, after removing the upper surface of the substrate 23 so as to remove the thin portion 23a of the substrate 23 (d), LT-GaAs is grown to form the photoconductive film 22 (e). Here, DLC utilizes the property that it is easy to grow LT-GaAs.
Finally, the antenna electrode film 21 is deposited on the photoconductive film 22 (f).

次に、赤外光透過部材24に代えて、励起光透過部材30を用いる場合について説明する。この場合、基本的構成は図1に示したテラヘルツ光放射装置およびテラヘルツ光検出装置と同様であり、励起光およびテラヘルツ光を入射または放射する方向が異なる。励起光透過部材としては、DLC、または石英ガラスが好適である。
図1において、放射されたテラヘルツ光L3または試料透過テラヘルツ光L3‘(図5参照)は、アンテナ電極膜21側から照射され、励起用パルスレーザ光L2または検出用パルスレーザ光L4(図5参照)は、基板22側に設けた励起光透過部材30を透過してアンテナ電極膜21へと照射される。
Next, a case where the excitation light transmitting member 30 is used instead of the infrared light transmitting member 24 will be described. In this case, the basic configuration is the same as that of the terahertz light emitting device and the terahertz light detecting device shown in FIG. 1, and the directions in which the excitation light and the terahertz light are incident or emitted are different. As the excitation light transmitting member, DLC or quartz glass is suitable.
In FIG. 1, the emitted terahertz light L3 or the sample transmission terahertz light L3 ′ (see FIG. 5) is irradiated from the antenna electrode film 21 side, and the excitation pulse laser light L2 or the detection pulse laser light L4 (see FIG. 5). ) Is transmitted to the antenna electrode film 21 through the excitation light transmitting member 30 provided on the substrate 22 side.

本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
アンテナ電極膜21の間隙21aに対応する領域に、赤外光透過部材24を設けることとしたので、テラヘルツ光放射装置として用いる場合には、励起用パルスレーザ光L2(図5参照)をアンテナ電極膜21側から入射させ、赤外光透過部材24を通過するようにテラヘルツ放射光L3(図5参照)を放射させることができる。これにより、損失なく入出射を実現することができ、広帯域の測定が可能となる。
また、テラヘルツ光検出装置として用いる場合には、赤外光透過部材24を通過するように試料透過テラヘルツ光L3’(図5参照)を入射させ、検出用パルスレーザ光L4(図5参照)をアンテナ電極膜21側から入射させることができる。これにより、損失なく入出射を実現することができ、広帯域の測定が可能となる。
According to this embodiment, there exist the following effects.
Since the infrared light transmitting member 24 is provided in a region corresponding to the gap 21a of the antenna electrode film 21, when used as a terahertz light emitting device, the excitation pulse laser beam L2 (see FIG. 5) is used as the antenna electrode. The terahertz radiation L3 (see FIG. 5) can be emitted so as to enter from the film 21 side and pass through the infrared light transmitting member 24. As a result, it is possible to realize input / output without loss and to perform a broadband measurement.
When used as a terahertz light detection device, the sample-transmitting terahertz light L3 ′ (see FIG. 5) is incident so as to pass through the infrared light transmitting member 24, and the detection pulse laser light L4 (see FIG. 5) is used. The light can enter from the antenna electrode film 21 side. As a result, it is possible to realize incident / exit without loss and to perform broadband measurement.

一方、アンテナ電極膜21の間隙21aに対応する領域に、励起光透過部材30を設けることとしたので、テラヘルツ光放射装置として用いる場合には、励起光透過部材30を通過するように励起用パルスレーザ光L2(図5参照)を入射させ、テラヘルツ放射光L3(図5参照)が基板を通過しないようにアンテナ電極膜21側から放射させることができる。これにより、損失なく入出射を実現することができ、広帯域の測定が可能となる。
また、テラヘルツ光検出装置として用いる場合には、励起光透過部材30を通過するように検出用パルスレーザ光L4(図5参照)を入射させ、試料透過テラヘルツ光L3’(図5参照)をアンテナ電極膜21側から入射させることができる。これにより、損失なく入出射を実現することができ、広帯域の測定が可能となる。
On the other hand, since the excitation light transmitting member 30 is provided in a region corresponding to the gap 21a of the antenna electrode film 21, when used as a terahertz light emitting device, the excitation pulse passes through the excitation light transmitting member 30. Laser light L2 (see FIG. 5) can be incident, and the terahertz radiation light L3 (see FIG. 5) can be emitted from the antenna electrode film 21 side so as not to pass through the substrate. As a result, it is possible to realize input / output without loss and to perform a broadband measurement.
When used as a terahertz light detection device, the detection pulse laser light L4 (see FIG. 5) is incident so as to pass through the excitation light transmitting member 30, and the sample-transmitted terahertz light L3 ′ (see FIG. 5) is an antenna. The light can enter from the electrode film 21 side. As a result, it is possible to realize input / output without loss and to perform a broadband measurement.

なお、本実施形態では、赤外光透過部材24または励起光透過部材30をアンテナ電極膜21の間隙21aに対応する領域のみに配置したが、本発明はこれに限定されず、基板23全体をDLCとして、励起光を基板23側から入射させるようにしてもよい。
また、本実施形態では、赤外光透過部材24または励起光透過部材30の厚さを周囲の基板23よりも薄いものとしたが、この厚さは本実施形態に限定されるものではなく、例えば、周囲の基板23と同程度の厚さとしても良い。これにより、基板23側に配置される光学部材と透過部材24,30とを直接接触させた状態とすることができ、損失のない接続を実現することができる。
In the present embodiment, the infrared light transmitting member 24 or the excitation light transmitting member 30 is disposed only in a region corresponding to the gap 21a of the antenna electrode film 21, but the present invention is not limited to this, and the entire substrate 23 is disposed. As the DLC, excitation light may be incident from the substrate 23 side.
In this embodiment, the infrared light transmitting member 24 or the excitation light transmitting member 30 is thinner than the surrounding substrate 23. However, this thickness is not limited to this embodiment. For example, the thickness may be approximately the same as that of the surrounding substrate 23. Thereby, the optical member arranged on the substrate 23 side and the transmissive members 24 and 30 can be brought into direct contact with each other, and a connection without loss can be realized.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について、図4を用いて説明する。
本実施形態は、第1実施形態に比べて、励起光透過部材を用いずに、単に空隙25を形成した点が異なる。その他については第1実施形態と同様である。
アンテナ電極膜21の間隙21aに対応する領域に、基板23を貫通するように空隙25が形成されている。このような空隙25を設けることにより、テラヘルツ光放射装置として用いる場合には、空隙25を通過するように励起用パルスレーザ光L2(図5参照)を入射させ、テラヘルツ放射光L3(図5参照)が基板23を通過しないようにアンテナ電極膜21側から放射させる。これにより、損失なく入出射を実現することができ、広帯域の測定が可能となる。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This embodiment is different from the first embodiment in that the gap 25 is simply formed without using the excitation light transmitting member. Others are the same as in the first embodiment.
A gap 25 is formed in a region corresponding to the gap 21 a of the antenna electrode film 21 so as to penetrate the substrate 23. By providing such a gap 25, when used as a terahertz light emitting device, the excitation pulse laser light L2 (see FIG. 5) is incident so as to pass through the gap 25, and the terahertz emitted light L3 (see FIG. 5) is entered. ) Is radiated from the antenna electrode film 21 side so as not to pass through the substrate 23. As a result, it is possible to realize input / output without loss and to perform a broadband measurement.

また、テラヘルツ光検出装置として用いる場合には、空隙25を通過するように試料透過テラヘルツ光L3’(図5参照)を入射させ、検出用パルスレーザ光L4(図5参照)をアンテナ電極膜21側から入射させる。これにより、損失なく入出射を実現することができ、広帯域の測定が可能となる。   When used as a terahertz light detection device, the sample-transmitted terahertz light L3 ′ (see FIG. 5) is incident so as to pass through the gap 25, and the detection pulse laser light L4 (see FIG. 5) is used as the antenna electrode film 21. Incident from the side. As a result, it is possible to realize input / output without loss and to perform a broadband measurement.

なお、上記各実施形態では、時系列変換パルス分光計測装置に適用されるテラヘルツ光放射装置およびテラヘルツ光検出装置について説明したが、本発明の赤外光放射装置および赤外光検出装置はこれに限定されるものではなく、他の用途に用いることもできる。   In each of the above embodiments, the terahertz light emitting device and the terahertz light detecting device applied to the time-series conversion pulse spectroscopic measurement device have been described. However, the infrared light emitting device and the infrared light detecting device of the present invention are not limited thereto. It is not limited and can be used for other purposes.

本発明の第1実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st Embodiment of this invention. ダイヤモンド・ライク・カーボンの透過率を示す図である。It is a figure which shows the transmittance | permeability of diamond-like carbon. 第1実施形態のテラヘルツ光放射装置の製造工程を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing process of the terahertz light emission apparatus of 1st Embodiment. 本発明の第2実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 2nd Embodiment of this invention. 時系列変換パルス分光計測装置の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the time series conversion pulse spectroscopy measuring device. パルス光放射手段を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the pulse light emission means. アンテナ電極膜の構成を示した平面図である。It is the top view which showed the structure of the antenna electrode film. アンテナ部分の断面図である。It is sectional drawing of an antenna part. GaAsの透過率を示した図である。It is the figure which showed the transmittance | permeability of GaAs.

符号の説明Explanation of symbols

21 アンテナ電極膜
21a 間隙
22 光伝導膜
23 基板
24 赤外光透過部材
25 空隙
30 励起光透過部材
21 Antenna electrode film 21a Gap 22 Photoconductive film 23 Substrate 24 Infrared light transmitting member 25 Gap 30 Excitation light transmitting member

Claims (7)

パルス励起光が照射されて光キャリアを生成する光伝導膜と、
該光伝導膜の一側面上に形成され、その先端間に間隙を介して配置された、赤外光を放射する一対のアンテナ電極膜と、
前記光伝導膜の他側面側でかつ少なくとも前記間隙に対応する領域に形成され、前記赤外光を透過する赤外光透過部材と、
を備えていることを特徴とする赤外光放射装置。
A photoconductive film that is irradiated with pulsed excitation light to generate photocarriers;
A pair of antenna electrode films for emitting infrared light, formed on one side of the photoconductive film, and disposed between the tips of the photoconductive films;
An infrared light transmitting member that is formed on the other side surface of the photoconductive film and at least in a region corresponding to the gap, and transmits the infrared light;
An infrared light emitting device comprising:
パルス励起光が照射されて光キャリアを生成する光伝導膜と、
該光伝導膜の一側面上に形成され、その先端間に間隙を介して配置された、赤外光を放射する一対のアンテナ電極膜と、
前記光伝導膜の他側面側でかつ少なくとも前記間隙に対応する領域に形成され、前記パルス励起光を透過するパルス励起光透過部材と、
を備えていることを特徴とする赤外光放射装置。
A photoconductive film that is irradiated with pulsed excitation light to generate photocarriers;
A pair of antenna electrode films for emitting infrared light, formed on one side of the photoconductive film, and disposed between the tips of the photoconductive films;
A pulse excitation light transmitting member formed on the other side surface of the photoconductive film and at least in a region corresponding to the gap, and transmitting the pulse excitation light;
An infrared light emitting device comprising:
パルス励起光が照射されて光キャリアを生成する光伝導膜と、
該光伝導膜の一側面上に形成され、その先端間に間隙を介して配置された、赤外光を放射する一対のアンテナ電極膜と、を備え、
前記光伝導膜の他側面側でかつ前記間隙に対応する領域には、空隙が形成されていることを特徴とする赤外光放射装置。
A photoconductive film that is irradiated with pulsed excitation light to generate photocarriers;
A pair of antenna electrode films that are formed on one side surface of the photoconductive film and that are disposed with a gap between the tips thereof to emit infrared light;
An infrared light emitting device, wherein a gap is formed in a region corresponding to the gap on the other side surface of the photoconductive film.
パルス励起光が照射されて光キャリアを生成する光伝導膜と、
該光伝導膜の一側面上に形成され、その先端間に間隙を介して配置された、赤外光を検出する一対のアンテナ電極膜と、
前記光伝導膜の他側面側でかつ少なくとも前記間隙に対応する領域に形成され、前記赤外光を透過する赤外光透過部材と、
を備えていることを特徴とする赤外光検出装置。
A photoconductive film that is irradiated with pulsed excitation light to generate photocarriers;
A pair of antenna electrode films for detecting infrared light, which are formed on one side surface of the photoconductive film and disposed between the tips of the photoconductive films;
An infrared light transmitting member that is formed on the other side surface of the photoconductive film and at least in a region corresponding to the gap, and transmits the infrared light;
An infrared light detection device comprising:
パルス励起光が照射されて光キャリアを生成する光伝導膜と、
該光伝導膜の一側面上に形成され、その先端間に間隙を介して配置された、赤外光を検出する一対のアンテナ電極膜と、
前記光伝導膜の他側面側でかつ少なくとも前記間隙に対応する領域に形成され、前記パルス励起光を透過するパルス励起光透過部材と、
を備えていることを特徴とする赤外光検出装置。
A photoconductive film that is irradiated with pulsed excitation light to generate photocarriers;
A pair of antenna electrode films for detecting infrared light, which are formed on one side surface of the photoconductive film and disposed between the tips of the photoconductive films;
A pulse excitation light transmitting member formed on the other side surface of the photoconductive film and at least in a region corresponding to the gap, and transmitting the pulse excitation light;
An infrared light detection device comprising:
パルス励起光が照射されて光キャリアを生成する光伝導膜と、
該光伝導膜の一側面上に形成され、その先端間に間隙を介して配置された、赤外光を検出する一対のアンテナ電極膜と、を備え、
前記光伝導膜の他側面側でかつ前記間隙に対応する領域には、空隙が形成されていることを特徴とする赤外光検出装置。
A photoconductive film that is irradiated with pulsed excitation light to generate photocarriers;
A pair of antenna electrode films that are formed on one side surface of the photoconductive film and disposed between the tips thereof with a gap between them to detect infrared light;
An infrared light detecting device, wherein a gap is formed in a region corresponding to the gap on the other side surface of the photoconductive film.
パルス励起光を発振する光源と、
請求項1から3のいずれかに記載の赤外光放射装置および/または請求項4から6のいずれかに記載の赤外光検出装置と、
を備えていることを特徴とする時系列変換パルス分光計測装置。
A light source that oscillates pulsed excitation light;
The infrared light emitting device according to any one of claims 1 to 3 and / or the infrared light detecting device according to any one of claims 4 to 6,
A time-series conversion pulse spectroscopic measurement device comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005311324A (en) * 2004-03-26 2005-11-04 Canon Inc Photosemiconductor device and its manufacturing method
JP2007281419A (en) * 2006-03-17 2007-10-25 Canon Inc Photoconductive element and sensor device
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