JP2014062892A - テラヘルツ波分光測定装置及び方法、非線形光学結晶の検査装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】固有の非線形係数を有する非線形光学結晶12に、励起光光源14から照射された異なる2波長の光が入射されると、非線形光学結晶12が、結晶自体が有する非線形係数に応じた差周波発生によるTHz波と、異なる2波長の光の各々が非線形係数に応じて波長変換されたSHG波とを発生し、発生されたTHz波はサンプルを透過または反射してTHz検出器20により検出され、SHG波はSHG検出器22により検出され、制御部24が、THz検出器20からTHz測定値Tを、SHG検出器22からSHG測定値Sを取得し、サンプルを介さずに取得されたベースラインTHz測定値TB及びベースラインSHG測定値SBを用いて、(T/S)/(TB/SB)によりベースライン補正を行う。
【選択図】図1
Description
(a)励起光の出力値のゆらぎ
(b)非線形光学結晶12中に含まれる結晶構造の部分的乱れ、結晶構造の転位や格子欠陥
(c)励起光を照射した際に、非線形光学結晶12内に生じる熱レンズ効果
(d)励起光の出力値の揺らぎによる、励起光の照射時間の経過に伴って非線形光学結晶12内に溜まる熱量の変化
THz測定値の強度補正式=T/S (1)
ここで、T及びSは同時に測定された測定値である。
ベースライン補正式=(T/S)/(TB/SB) (2)
ここで、SBはベースラインTHz測定値TBと同時に測定されたベースラインSHG測定値である。なお、(2)式の補正式は一例であり、(T/TB)×(SB/S)等適宜変更した形で用いてもよい。
12 非線形光学結晶
14 励起光光源
16 フィルタ
18 測定ステージ
20 THz検出器
22 SHG検出器
24 制御部
26 表示操作部
Claims (11)
- 固有の非線形係数を有し、入射された異なる2波長の光から前記非線形係数に応じた和周波発生または差周波発生によるテラヘルツ波と、前記異なる2波長の光の各々が前記非線形係数に応じて波長変換された光高調波の各々とを発生する非線形光学結晶と、
前記非線形光学結晶から発生されたテラヘルツ波を直接、または該テラヘルツ波が照射された測定対象を透過または反射した測定テラヘルツ波を検出する第1検出手段と、
前記非線形光学結晶から発生された光高調波の少なくとも一方を検出する第2検出手段と、
前記第1検出手段により検出された測定テラヘルツ波の強度を、前記第2検出手段により検出された光高調波の少なくとも一方の強度に基づいて補正した測定値を得る測定手段と、
を含むテラヘルツ波分光測定装置。 - 前記測定手段は、前記第1検出手段により直接検出されたテラヘルツ波をベースラインテラヘルツ波として取得し、該ベースラインテラヘルツ波と同時に検出された光高調波をベースライン光高調波として取得し、該ベースラインテラヘルツ波、該ベースライン光高調波、前記測定テラヘルツ波、及び該測定テラヘルツ波と同時に検出された前記光高調波の関係に基づいて、前記補正した測定値を得る請求項1記載のテラヘルツ波分光測定装置。
- 前記光高調波は、前記異なる2波長の光の各々の第2高調波である請求項1または請求項2記載のテラヘルツ波分光測定装置。
- 前記測定手段は、前記非線形光学結晶から発生されるテラヘルツ波を周波数掃引しながら前記測定対象に照射することにより検出された前記測定テラヘルツ波、または前記非線形光学結晶から発生される特定周波数のテラヘルツ波を前記測定対象に照射することにより検出された前記測定テラヘルツ波を用いて、前記測定値を得る請求項1〜請求項3のいずれか1項記載のテラヘルツ波分光測定装置。
- 前記第1検出手段により検出された測定テラヘルツ波の強度と前記第2検出手段により検出された光高調波の少なくとも一方の強度との相関に基づいて、前記非線形光学結晶の損傷の有無を判定する判定手段を含む請求項1〜請求項4のいずれか1項記載のテラヘルツ波分光測定装置。
- 前記判定手段は、前記第1検出手段により検出された測定テラヘルツ波の強度と前記第2検出手段により検出された光高調波の少なくとも一方の強度との相関係数の絶対値または決定係数が、予め定めた閾値より小さい場合に、前記非線形光学結晶に損傷が生じていると判定する請求項5記載のテラヘルツ波分光測定装置。
- 前記判定手段は、前記第1検出手段により検出された測定テラヘルツ波の強度と前記第2検出手段により検出された光高調波の少なくとも一方の強度との相関係数の絶対値または決定係数と、正常な状態の非線形光学結晶を用いて得られた相関係数の絶対値または決定係数との差分が、予め定めた閾値より大きい場合に、前記非線形光学結晶に損傷が生じていると判定する請求項5記載のテラヘルツ波分光測定装置。
- 前記第1検出手段により検出された測定テラヘルツ波の強度及び前記第2検出手段により検出された光高調波の少なくとも一方の強度のいずれか一方の強度と、正常な状態の非線形光学結晶を用いて得られた測定テラヘルツ波の強度と光高調波の少なくとも一方の強度との関係式とに基づいて得られた他方の強度を示す計算値と、検出された前記他方の強度との差分が、予め定めた閾値より大きい場合に、前記非線形光学結晶に損傷が生じていると判定する判定手段を含む請求項1〜請求項4のいずれか1項記載のテラヘルツ波分光測定装置。
- 固有の非線形係数を有し、入射された異なる2波長の光から前記非線形係数に応じた和周波発生または差周波発生によるテラヘルツ波と、前記異なる2波長の光の各々が前記非線形係数に応じて波長変換された光高調波の各々とを発生する非線形光学結晶から発生されたテラヘルツ波が照射された測定対象を透過または反射した測定テラヘルツ波を検出し、
前記非線形光学結晶から発生された光高調波の少なくとも一方を検出し、
検出された測定テラヘルツ波の強度を、検出された光高調波の少なくとも一方の強度に基づいて補正した測定値を得る
テラヘルツ波分光測定方法。 - 固有の非線形係数を有し、入射された異なる2波長の光から前記非線形係数に応じた和周波発生または差周波発生によるテラヘルツ波と、前記異なる2波長の光の各々が前記非線形係数に応じて波長変換された光高調波の各々とを発生する非線形光学結晶と、
前記非線形光学結晶から発生されたテラヘルツ波を直接、または該テラヘルツ波が照射された測定対象を透過または反射した測定テラヘルツ波を検出する第1検出手段と、
前記非線形光学結晶から発生された光高調波の少なくとも一方を検出する第2検出手段と、
前記第1検出手段により検出された測定テラヘルツ波の強度と前記第2検出手段により検出された光高調波の少なくとも一方の強度との相関に基づいて、前記非線形光学結晶の損傷の有無を判定する判定手段と、
を含む非線形光学結晶の検査装置。 - 固有の非線形係数を有し、入射された異なる2波長の光から前記非線形係数に応じた和周波発生または差周波発生によるテラヘルツ波と、前記異なる2波長の光の各々が前記非線形係数に応じて波長変換された光高調波の各々とを発生する非線形光学結晶から発生されたテラヘルツ波が照射された測定対象を透過または反射した測定テラヘルツ波を検出し、
前記非線形光学結晶から発生された光高調波の少なくとも一方を検出し、
検出された前記測定テラヘルツ波の強度と検出された前記光高調波の少なくとも一方の強度との相関に基づいて、前記非線形光学結晶の損傷の有無を判定する
非線形光学結晶の検査方法。
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