JP2012154920A - トモグラフィ装置及び電磁波パルス出射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 検体に照射される2つの電磁波パルス部分が、互いに反転した極性の電界強度を持ち、且つ前記2つの電磁波パルス部分のパルスピーク間の時間差がパルス幅の時間以内の時間差になるように処理する装置を提供する。
【選択図】 図1
Description
2d=Δtc/n
本発明による実施形態1であるトモグラフィ装置及び電磁波パルス出射装置について、図1を用いて説明する。図1の構成において、電磁波パルス出射装置の光源1は電磁波パルス2を発生する。光源1としては、例えば、電圧を印加した光伝導素子に波長1.5μm帯のフェムト秒レーザ光を照射するものなどを用いることができる。電磁波パルス2は、光学系15によって適当な径のビームにされて電磁波パルス整形部5へ入射する。
r=(nA−nB)/(nA+nB) 式1
r:電界反射率、nA:入射側物質の屈折率、nB:界面を形成するもう一つの物質の屈折率
実施例1のトモグラフィ装置及び電磁波パルス出射装置の設計例として、電磁波パルス整形部5の詳細と取得時間波形について説明する。本実施例のトモグラフィ装置の概要は、図1と同様である(ただし、短パルス化の効果を解り易く示す為にサンプル12は置かない)。光源1としては、LT(Low−Temperature)−InGaAs光伝導素子の電極間に電圧を印加して波長1.5μm帯のフェムト秒レーザ光を照射するものを使用した。また、検出部13には、上記1.5μm帯のフェムト秒レーザ光を非線形結晶で倍波に変換してLT−GaAs光伝導素子に照射するものを使用した。テラヘルツ波パルス2の時間波形は、公知のテラヘルツ時間領域分光法に従い、発生側と検出側のフェムト秒レーザ光間の相対的な遅延時間を変えながら検出部13の光伝導素子の電極間に流れる電流を測定することで、処理部14において構成した。
本発明の実施形態2は、電磁波パルス整形部を透過型としたトモグラフィ装置及び電磁波パルス出射装置に関する。本実施形態を、図7を用いて説明する。本実施形態は、実施形態1と異なり、電磁波パルス整形部5から出射する電磁波パルス3と電磁波パルス4の進行方向が、電磁波パルス整形部5に入射する元の電磁波パルス2の進行方向と一致することが特徴である。電磁波パルス整形部5以外の構成要素については、実施形態1と同様にできる。この特徴を実現する為に、電磁波パルス3は界面10でも界面11でも反射しない一方、電磁波パルス4はまず界面11で反射してその後界面10でも反射する構成となっている。
本発明の実施形態3は、電磁波パルス3と電磁波パルス4の時間差を可変としたトモグラフィ装置及び電磁波パルス出射装置に関する。本実施形態では、実施形態1と異なり、電磁波パルス整形部5において電磁波パルス3と電磁波パルス4の光路長差を可変とすることが特徴である。電磁波パルス整形部5以外の構成要素については、実施形態1と同様とできる。
本発明の実施形態4は、電磁波パルス3と電磁波パルス4が異なる周波数スペクトル形状を有するトモグラフィ装置及び電磁波パルス出射装置に関する。本実施形態では、実施形態1と異なり、分割された電磁波パルス部分である電磁波パルス3と電磁波パルス4が異なるスペクトル形状を有することが特徴である。
2 電磁波パルス
3、4 電磁波パルス部分
5 電磁波パルス整形部
6 第一の領域
7 第二の領域
8 第三の領域
9 第四の領域
10、11 界面
13 検出部
14 処理部
15 光学系
Claims (13)
- 電磁波パルスを発生する光源と、
前記電磁波パルスを検出する検出部と、
前記電磁波パルスを前記検出部へ導く光学系と、
前記検出部から送信される信号から前記電磁波パルスの時間波形を算出する処理部と、
前記光源から前記検出部に至る前記電磁波パルスの光路に設けられて、前記電磁波パルスを複数の電磁波パルス部分に分割し、電磁波パルス整形部からの出射時において前記電磁波パルス部分が、互いに反転した極性の電界強度を持つ電磁波パルス部分を含むと共に前記電磁波パルスのパルス幅の時間以内の時間差を有する様にする電磁波パルス整形部と、
を有することを特徴とするトモグラフィ装置。 - 前記電磁波パルス整形部は、第一の領域と、第一の領域に接する第二の領域と、第三の領域と、第三の領域に接する第四の領域とを有し、前記電磁波パルスを、前記第一の領域を通過して前記第二の領域との界面に至る電磁波パルス部分と、前記第三の領域を通過して前記第四の領域との界面に至る電磁波パルス部分との少なくとも2つに分割することを特徴とする請求項1に記載のトモグラフィ装置。
- 前記電磁波パルス整形部は、前記第一の領域の屈折率をn1、前記第二の領域の屈折率をn2、前記第三の領域の屈折率をn3、前記第四の領域の屈折率をn4として、
n1<n2かつn3>n4、もしくはn1>n2かつn3<n4
を満たすことを特徴とする請求項2に記載のトモグラフィ装置。 - 前記電磁波パルス整形部は、前記第一の領域の屈折率をn1、前記第二の領域の屈折率をn2、前記第三の領域の屈折率をn3、前記第四の領域の屈折率をn4として、
n1<n2かつn3<n4、もしくはn1>n2かつn3>n4
を満たすことを特徴とする請求項2に記載のトモグラフィ装置。 - 前記電磁波パルス整形部に入射する前記電磁波パルスの進行方向と前記電磁波パルス整形部から出射する前記電磁波パルス部分の進行方向は一致することを特徴とする請求項4に記載のトモグラフィ装置。
- 複数の前記電磁波パルス部分は、前記検出部において少なくとも一部が空間的に重なることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のトモグラフィ装置。
- 前記電磁波パルス整形部から出射した前記電磁波パルス部分をサンプルに照射し、前記サンプルを反射または透過した前記電磁波パルス部分を前記検出部に導く光学系を有することを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載のトモグラフィ装置。
- 複数の前記電磁波パルス部分は前記サンプルにおいて少なくとも一部が空間的に重なることを特徴とする請求項7に記載のトモグラフィ装置。
- 前記検出部に入射する複数の前記電磁波パルス部分の時間差を調整する手段を有することを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載のトモグラフィ装置。
- 複数の前記電磁波パルス部分は異なる周波数スペクトル形状を有することを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載のトモグラフィ装置。
- 電磁波パルスを発生する光源と、
前記光源からの前記電磁波パルスの光路に設けられて、前記電磁波パルスを複数の電磁波パルス部分に分割し、当該電磁波パルス整形部からの出射時において前記電磁波パルス部分が、互いに反転した極性の電界強度を持つ電磁波パルス部分を含むと共に前記電磁波パルスのパルス幅の時間以内の時間差を有する様にする電磁波パルス整形部と、
を有することを特徴とする電磁波パルス出射装置。 - 前記電磁波パルス整形部は、第一の領域と、第一の領域に接する第二の領域と、第三の領域と、第三の領域に接する第四の領域とを有し、前記電磁波パルスを、前記第一の領域を通過して前記第二の領域との界面に至る電磁波パルス部分と、前記第三の領域を通過して前記第四の領域との界面に至る電磁波パルス部分との少なくとも2つに分割することを特徴とする請求項11に記載の電磁波パルス出射装置。
- トモグラフィ装置であって、
トモグラフィ像を得るために検体に照射される2つの電磁波パルス部分が、互いに反転した極性の電界強度を持ち、且つ
前記2つの電磁波パルス部分のパルスピーク間の時間差がパルス幅の時間以内の時間差になるように処理することを特徴とするトモグラフィ装置。
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JPN6015042768; Z.Li, et al: 'Ultrafast optical differentiators based on asymmetric Mach-Zehnder interferometer' Proceedings Symposium IEEE/LEOS Benelux Chapter, 2006, Eindhoven , 200601, pages 173-176 * |
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Publication number | Publication date |
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WO2012093615A1 (en) | 2012-07-12 |
US20140264038A1 (en) | 2014-09-18 |
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