JP2015141111A - テラヘルツ波出力装置、テラヘルツ波出力方法、コンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】テラヘルツ波の出力を向上させる。【解決手段】テラヘルツ波出力装置（１）は、第１のテラヘルツ波（ＭＢ）及び第２のテラヘルツ波（ＳＢ）を互いに異なる方向に出射する出射手段（１０１）と、第１のテラヘルツ波の照射領域（１０３）の少なくとも一部に第２のテラヘルツ波が照射されるように、第２のテラヘルツ波の光路を変更する光路変更手段（３１０，３２０）と、第１のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第１光路長と、光路変更手段により変更された第２のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第２光路長との差に基づいて、第１光路長及び第２光路長の少なくとも一方を制御する光路長制御手段（３１０，３２０）と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば通信や分析に用いられるテラヘルツ波を出力するテラヘルツ波出力装置、テラヘルツ波出力方法、コンピュータプログラム及び記録媒体の技術分野に関する。

テラヘルツ波は、例えばレーザやマイクロ波等の一般的な電磁波と比べると出力が低いため、出力を向上させることが望まれている。例えば特許文献１では、放射アンテナ材料のエネルギーギャップを１．４２ｅＶ以上とし、波長が８００ｎｍより短いレーザを使用することで、テラヘルツ波の放射強度を上げるという技術が提案されている。また特許文献２では、ＬＴＧａＡｓ（低温成長ＧａＡｓ）だけの放射アンテナに対してアバランシェ増倍層を設けることで、キャリアの増倍を促進させるという技術が提案されている。

特開２００６−１４５３７２号公報 特開２００６−３１３８０３号公報

上述した特許文献１及び２に記載されている技術は、いずれもテラヘルツ波を発生させる素子自体の材料や構造を変えることで放射強度を向上させようとするものである。しかしながら、テラヘルツ波素子自体を変更する方法は、例えばテラヘルツ波素子を部品の一部として使用するユーザ側では利用できないという技術的問題点を有している。

本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、テラヘルツ波の出力を効果的に向上させることが可能なテラヘルツ波出力装置、テラヘルツ波出力方法、コンピュータプログラム及び記録媒体を提供することを課題とする。

上記課題を解決するテラヘルツ波出力装置は、第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波を互いに異なる方向に出射する出射手段と、前記第１のテラヘルツ波の照射領域の少なくとも一部に前記第２のテラヘルツ波が照射されるように、前記第２のテラヘルツ波の光路を変更する光路変更手段と、前記第１のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第１光路長と、前記光路変更手段により変更された前記第２のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第２光路長との差に基づいて、前記第１光路長及び前記第２光路長の少なくとも一方を制御する光路長制御手段と、を備える。

上記課題を解決するテラヘルツ波出力方法は、第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波を互いに異なる方向に出射する出射手段を備えるテラヘルツ波出力装置によるテラヘルツ波出力方法であって、前記第１のテラヘルツ波の照射領域の少なくとも一部に前記第２のテラヘルツ波が照射されるように、前記第２のテラヘルツ波の光路を変更する光路変更工程と、前記第１のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第１光路長と、前記光路変更工程により変更された前記第２のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第２光路長との差に基づいて、前記第１光路長及び前記第２光路長の少なくとも一方を制御する光路長制御工程と、を備える。

上記課題を解決するコンピュータプログラムは、第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波を互いに異なる方向に出射する出射手段を備えるテラヘルツ波出力装置を制御するコンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、前記第１のテラヘルツ波の照射領域の少なくとも一部に前記第２のテラヘルツ波が照射されるように、前記第２のテラヘルツ波の光路を変更する光路変更工程と、前記第１のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第１光路長と、前記光路変更工程により変更された前記第２のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第２光路長との差に基づいて、前記第１光路長及び前記第２光路長の少なくとも一方を制御する光路長制御工程とを前記コンピュータに実行させる。

上記課題を解決する記録媒体は、上述したコンピュータプログラムが記録されている。

実施例に係るテラヘルツ波計測装置の構成を示す概略図である。 実施例に係るテラヘルツ波計測装置におけるテラヘルツ波発生素子周辺の構成を示す概念図（その１）である。 実施例に係るテラヘルツ波計測装置におけるテラヘルツ波発生素子周辺の構成を示す概念図（その２）である。 実施例に係るテラヘルツ波計測装置におけるサブビーム調整動作の流れを示すフローチャートである。

＜１＞
本実施形態に係るテラヘルツ波出力装置は、第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波を互いに異なる方向に出射する出射手段と、前記第１のテラヘルツ波の照射領域の少なくとも一部に前記第２のテラヘルツ波が照射されるように、前記第２のテラヘルツ波の光路を変更する光路変更手段と、前記第１のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第１光路長と、前記光路変更手段により変更された前記第２のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第２光路長との差に基づいて、前記第１光路長及び前記第２光路長の少なくとも一方を制御する光路長制御手段と、を備える。

本実施形態のテラヘルツ波出力装置によれば、その動作時には、例えば、光伝導アンテナ（ＰＣＡ：Photo Conductive Antenna）や共鳴トンネルダイオード（ＲＴＤ：Resonant Tunneling Diode）等として構成される発生素子を含んでなる出射手段から、第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波が出射される。なお、第１のテラヘルツ波及び第２テラヘルツ波は、１つの出射手段から互いに異なる方向に出射されるテラヘルツ波である。

出射手段から出射された第２のテラヘルツ波は、光路変更手段により光路が変更される。具体的には、第２のテラヘルツ波は、第１のテラヘルツ波の照射領域の少なくとも一部に照射されるように光路が変更される。このため、照射領域全体で見た場合、第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波の両方が照射される領域が少なくとも部分的に存在することになる。尚、光路変更手段は、例えばテラヘルツ波の光軸に対する角度が変更可能なミラーやプリズム、凹面鏡等によって実現できる。

他方で、第１のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第１光路長、及び光路変更手段により変更された第２のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第２光路長の少なくとも一方は、光路長制御手段によって制御される。即ち、光路長制御手段は、第１光路長、第２光路長、或いは第１光路長及び第２光路長の両方を制御可能とされている。第１光路長及び第２光路長は、第１光路長と第２光路長との差（以下、適宜「光路長差」と称する）に基づいて制御される。例えば、第１光路長及び第２光路長は、光路長差がテラヘルツ波の波長の所定倍数になるように制御される。尚、光路長制御手段は、例えばテラヘルツ波の光軸に対する位置が変更可能なミラーやプリズム、凹面鏡等によって実現できる。

上述した構成によれば、所望の照射領域に対して第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波の両方を照射することができる。これにより、例えば光路長差が波長の整数倍となるように制御すれば（即ち、第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波の位相を互いに強め合うように調整すれば）、照射領域に照射されるテラヘルツ波の強度を高めることができる。即ち、第１のテラヘルツ波又は第２のテラヘルツ波を単独で照射するだけでは得られない強度を得ることができる。或いは、光路長差を半波長分ずれた状態に制御すれば（即ち、第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波の位相を互いに弱め合うように調整すれば）、照射領域に照射されるテラヘルツ波の強度を低くすることもできる。

以上説明したように、本実施形態に係るテラヘルツ波出力装置によれば、テラヘルツ波の光路を変更すると共に光路長を制御することで、照射されるテラヘルツ波の強度を適切なものに調整できる。

＜２＞
本実施形態に係るテラヘルツ波出力装置の一態様では、前記光路長制御手段は、前記第１光路長と前記第２光路長との差が、前記第１のテラヘルツ波及び前記第２のテラヘルツ波の波長の整数倍となるように制御する。

この態様によれば、第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波が互いに強め合うため、強度の高いテラヘルツ波を照射することが可能となる。従って、例えばテラヘルツ波を利用した通信装置や分析装置における強度不足等に起因する不具合の発生を回避できる。

＜３＞
本実施形態に係るテラヘルツ波出力装置の他の態様では、前記光路長制御手段は、前記第１光路長と前記第２光路長との差を、周期的に変動させるように制御する。

この態様によれば、強度が周期的に変動するテラヘルツ波を出力することが可能となる。なお、光路長差の周期的な変動は、例えば光路長制御手段である光学部材（例えば、ミラー等）を、ピエゾ素子やボイスコイルモータ等により振動させることで実現できる。

＜４＞
本実施形態に係るテラヘルツ波出力装置の他の態様では、前記光路変更手段及び前記光路長制御手段は、第１のテラヘルツ波又は第２のテラヘルツ波の光軸に対する角度及び位置が調整可能な光学部材として一体的に構成されている。

この態様によれば、光学部材の光軸に対する角度を変更することで、第２のテラヘルツ波の光路を変更することが可能である。また、光学部材の光軸に対する位置を変更することで、第１又は第２のテラヘルツ波の光路長を制御できる。従って、光路変更手段及び光路長制御手段を別々の部材として設ける必要がなく、コストの低減や装置構成の簡単化が実現できる。

＜５＞
本実施形態に係るテラヘルツ波出力方法は、第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波を互いに異なる方向に出射する出射手段を備えるテラヘルツ波出力装置によるテラヘルツ波出力方法であって、前記第１のテラヘルツ波の照射領域の少なくとも一部に前記第２のテラヘルツ波が照射されるように、前記第２のテラヘルツ波の光路を変更する光路変更工程と、前記第１のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第１光路長と、前記光路変更工程により変更された前記第２のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第２光路長との差に基づいて、前記第１光路長及び前記第２光路長の少なくとも一方を制御する光路長制御工程と、を備える。

本実施形態に係るテラヘルツ波出力方法によれば、上述したテラヘルツ波出力装置と同様に、照射されるテラヘルツ波の強度を適切なものに調整できる。

なお、本実施形態に係るテラヘルツ波出力方法においても、上述した本実施形態に係るテラヘルツ波出力装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。

＜６＞
本実施形態に係るコンピュータプログラムは、第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波を互いに異なる方向に出射する出射手段を備えるテラヘルツ波出力装置を制御するコンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、前記第１のテラヘルツ波の照射領域の少なくとも一部に前記第２のテラヘルツ波が照射されるように、前記第２のテラヘルツ波の光路を変更する光路変更工程と、前記第１のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第１光路長と、前記光路変更工程により変更された前記第２のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第２光路長との差に基づいて、前記第１光路長及び前記第２光路長の少なくとも一方を制御する光路長制御工程とを前記コンピュータに実行させる。

本実施形態に係るコンピュータプログラムによれば、上述したテラヘルツ波出力装置及びテラヘルツ波出力方法と同様に、照射されるテラヘルツ波の強度を適切なものに調整できる。

＜７＞
本実施形態に係る記録媒体は、上述したコンピュータプログラムが記録されている。

本実施形態に係る記録媒体によれば、記録されたコンピュータプログラムを実行することにより、テラヘルツ波出力装置から照射されるテラヘルツ波の強度を適切なものに調整できる。

本実施形態に係るテラヘルツ波出力装置の作用及び他の利得については、以下に示す実施例において、より詳細に説明する。

以下では、図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。なお、以下では、本発明のテラヘルツ波出力装置が、テラヘルツ波を利用して測定対象物の画像を取得するテラヘルツ波計測装置に適用された場合について説明する。

＜１：装置構成＞
初めに、図を参照しながら、本実施例のテラヘルツ波計測装置１の構成について説明する。ここに図１は、本実施例に係るテラヘルツ波計測装置の構成を示す概略図である。

図１において、本実施例のテラヘルツ波計測装置１は、テラヘルツ波を測定対象物であるサンプル５００に照射すると共に、サンプル５００から反射したテラヘルツ波を検出する。

テラヘルツ波は、１テラヘルツ（１ＴＨｚ＝１０^１２Ｈｚ）前後の周波数領域（つまり、テラヘルツ領域）に属する電磁波である。テラヘルツ領域は、光の直進性と電磁波の透過性を兼ね備えた周波数領域である。テラヘルツ領域は、様々な物質が固有の吸収スペクトルを有する周波数領域である。従って、テラヘルツ波計測装置１は、サンプル５００から反射された照射されたテラヘルツ波を利用して、サンプル５００のイメージング処理等を実行できる。

本実施例のテラヘルツ波計測装置１は、コントローラ１０と、テラヘルツ波発生素子１０１と、半球レンズ１０２と、コリメートレンズ１０３と、テラヘルツ波検出素子２０１と、超半球レンズ２０２と、集光レンズ２０３と、ビームスプリッタ３００と、ＴＨｚ用レンズ４００とを備えて構成されている。

コントローラ１０は、テラヘルツ波計測装置１の各部の動作を制御するものとして構成されている。なお、本実施例のコントローラ１０は特に、放射制御部１１と、検出部１２と、イメージング部１３と、サブビーム制御部１４とを備えている。

放射制御部１１は、テラヘルツ波検出素子１０１において適切な強度のテラヘルツ波を発生させるよう放射制御を行う。

検出部１２は、テラヘルツ波検出素子２０１において生成される検出信号を入力とし、入力された検出信号に対して各種処理を実行すると共に、その結果を出力可能に構成されている。

イメージング部１３は、検出部１２からの出力に基づいて、テラヘルツ波が放射されるサンプル５００のイメージング処理を実行する。なお、イメージング処理については、既知の方法を適宜利用することができるため、ここでの詳細な説明は省略する。

サブビーム制御部１４は、テラヘルツ波発生素子１０１から発生されるテラヘルツ波のうち、サブビーム（即ち、主たるメインビームを除くビーム）の光路及び光路長を制御する。サブビーム制御部１４によって実行される具体的な処理内容については、後に詳述する。

テラヘルツ波発生素子１０１は、例えば光伝導アンテナ（ＰＣＡ）や共鳴トンネルダイオード（ＲＴＤ）として構成されており、テラヘルツ波を発生する。

半球レンズ１０２は、例えば高抵抗シリコン等を含んで構成されるレンズであり、テラヘルツ発生素子１０１と密着するように設けられ、テラヘルツ波の取り出し効率を向上させる機能を有している。

コリメートレンズ１０３は、例えばテラヘルツ波透過性樹脂等により構成されており、テラヘルツ波発生素子１０１で発生されたテラヘルツ波が、半球レンズ１０２を介して照射される位置に配置されている。コリメートレンズ１０３は、テラヘルツ波発生素子１０１側から照射されたテラヘルツ波を平行光とする。

テラヘルツ波検出素子２０１は、テラヘルツ波発生素子１０１と同様に、例えば光伝導アンテナや共鳴トンネルダイオードとして構成されている。テラヘルツ波検出素子２０１は、検出したテラヘルツ波の強度に応じた検出信号を出力可能である。

超半球レンズ２０２は、例えば高抵抗シリコン等を含んで構成されるレンズであり、テラヘルツ検出素子２０１と密着するように設けられている。超半球レンズ２０２は、検出面でのスポットを縮小することで、検出信号を増大させる機能を有している。ただし、レンズ２０２の形状は超半球に限るものではなく、例えば半球レンズとしてもよい。

集光レンズ２０３は、例えばテラヘルツ波透過性樹脂等により構成されており、サンプル５００において反射されたテラヘルツ波を、テラヘルツ波検出素子２０１（及び超半球レンズ２０２）に向けて集光する。

ビームスプリッタ３００は、テラヘルツ波発検出素子１０１側から照射されるテラヘルツ波と、テラヘルツ波検出素子２０１側に照射すべきテラヘルツ波とを分離する。ビームスプリッタ３００は、例えばハーフミラーとして構成され、テラヘルツ波発検出素子１０１側から照射されるテラヘルツ波を透過する一方で、テラヘルツ波検出素子２０１側に照射すべきテラヘルツ波を反射するように設けられる。

ＴＨｚ用レンズ４００は、例えばテラヘルツ波透過性樹脂等により構成されており、サンプル５００に放射するテラヘルツ波を集光する機能を有すると共に、サンプル５００で反射されたテラヘルツ波をコリメートする機能を有している。

なお、本実施例に係るテラヘルツ波計測装置１は、サンプル５００において反射されるテラヘルツ波を検出する、所謂反射型のテラヘルツ波出力装置である。またテラヘルツ波計測装置１は特に、ビームスプリッタ３００を有することで、テラヘルツ波発生器側及びテラヘルツ波検出器側の光学系が一体的に構成されている。

ただし、本発明を適用可能なテラヘルツ波出力装置は上述した構成に限られず、例えば異なる光学系を有するテラヘルツ波出力装置にも適用可能である。具体的には、テラヘルツ波出力装置は、例えばビームスプリッタ３００を有さない反射型テラヘルツ波出力装置として構成されてもよい。或いは、テラヘルツ波出力装置は、透過型のテラヘルツ波出力装置として構成されてもよい。

＜２：サブビーム制御＞
次に、サブビーム制御部１４により制御されるテラヘルツ波発生素子１０１周辺の構成について、図２及び図３を参照して説明する。ここに図２及び図３は夫々、実施例に係るテラヘルツ波計測装置におけるテラヘルツ波発生素子周辺の構成を示す概念図である。なお、図２及び図３では、説明の便宜上、図１で示した半球レンズ１０２を省略している。

図２において、テラヘルツ波発生素子１０１ａは、光伝導アンテナ（ＰＣＡ）として構成されている。テラヘルツ波発生素子１０１ａは、励起用レーザ光を図中の左側から照射することで、図中の右側にテラヘルツ波のメインビームＭＢを出射する。この際、テラヘルツ波発生素子１０１ａは、メインビームＭＢの出射方向とは反対方向に、サブビームＳＢを出射する。即ち、テラヘルツ波発生素子は、異なる方向に２つのビーム（テラヘルツ波）を出射する。なお、ここでのメインビームＭＢは、本発明の「第１のテラヘルツ波」の一例であり、サブビームＳＢは、本発明の「第２のテラヘルツ波」の一例である。

テラヘルツ波発生素子１０１ａから出射されたメインビームＭＢは、コリメートレンズ１０３に照射される。他方で、サブビームＳＢも、第１ミラー３１０及び第２ミラー３２０の各々によって反射され、コリメートレンズ１０３に照射される。即ち、メインビームＭＢ及びサブビームＳＢは、テラヘルツ波発生素子１０１ａからの出射方向は異なるものの、同じコリメートレンズ１０３に照射される。なお、ここでのコリメートレンズ１０３は、本発明の「照射領域」に相当する。

第１ミラー３１０及び第２ミラー３２０の各々は、サブビームＳＢの光軸に対する角度が調整可能とされており、角度の調整によりサブビームＳＢの光路を変更することが可能である。即ち、ここでの第１ミラー３１０及び第２ミラー３２０は、本発明の「光路変更手段」の一例として機能する。なお、第１ミラー３１０及び第２ミラー３２０は、サブビームＳＢを反射可能なものとして構成されればよく、例えばプリズムや凹面鏡として構成されてもよい。

更に第１ミラー３１０及び第２ミラー３２０の各々は、サブビームＳＢの光軸に対する位置を調整可能とされており、位置の調整によりサブビームＳＢの光路長を変更することが可能である。即ち、ここでの第１ミラー３１０及び第２ミラー３２０は、本発明の「光路長制御手段」の一例としても機能する。ただし、「光路変更手段」として機能する光学部材と、「光路長制御手段」として機能する光学部材とは必ずしも一体的に構成されるものでなくともよく、それぞれ別体として構成されても構わない。

図３において、テラヘルツ波発生素子１０１ｂは、共鳴トンネルダイオード（ＲＴＤ）として構成されている。テラヘルツ波発生素子１０１ｂからは、コリメートレンズ１０３に向けて（即ち、図中の右側に向けて）メインビームＭＢが出射される。他方で、サブビームＳＢは、図中の左上方に向けて出射される。

このような角度でサブビームＳＢが出射される場合、「光路変更手段」及び「光路長制御手段」の一例として設けられる光学部材は、第３ミラー３３０だけで済む。即ち、サブビームＳＢが斜め方向に出射されるため、図２に示したように２つのミラー（即ち、第１ミラー３１０及び第２ミラー３２０）を設けずとも、サブビームＳＢの光路をコリメートレンズ１０３側に変更できる。このように、ミラーの数は特に限定されるものではなく、メインビームＭＢとサブビームＳＢとの出射角度の差等に基づいて適宜決定すればよい。従って、例えば３つ以上のミラーを配置しても構わない。ミラーの数を増加させると、装置構成が複雑化する分、調整マージンを広げることができる。

＜３：処理説明＞
次に、上述したサブビーム制御時に実行される具体的な処理について、図４を参照して説明する。ここに図４は、実施例に係るテラヘルツ波計測装置におけるサブビーム調整動作の流れを示すフローチャートである。なお、以下では、図２に示した構成を前提に説明を進めるものとする。

図４において、本実施例に係るテラヘルツ波計測装置１によれば、サブビーム制御時には、先ずテラヘルツ波発生素子１０１ａからのテラヘルツ波の照射が開始される（ステップＳ１０１）。そして、テラヘルツ波発生素子１０１ａから照射されるテラヘルツ波のうち、サブビームＳＢの光路が、メインビームＭＢに合わせて変更される（ステップＳ１０２）。具体的には、サブビーム制御部１４からの指令により第１ミラー３１０及び第２ミラー３２０の角度が変更され、サブビームＳＢの照射領域がメインビームＭＢ照射領域に重なるように制御される。

サブビームＳＢの光路が変更されると、続いてサブビームＳＢの光路長が制御される（ステップＳ１０３）。サブビームＳＢの光路長の制御時には、テラヘルツ波検出素子２０１において検出される検出信号の強度が監視され、検出信号の強度が最大でない場合には（ステップＳ１０４：ＮＯ）、サブビームの光路長の制御が続行される。即ち、サブビームＳＢの光路長の制御は、検出信号の強度が最大（言い換えれば、出力されるテラヘルツ波の強度が最大）となるまで繰り返し実行される。

なお、メインビームＭＢ及びサブビームＳＢは、同一のテラヘルツ波発生素子１０１ａにおいて発生したものであるので、出射方向は互いに異なるものの、同一の周波数である。このため、メインビームＭＢとサブビームＳＢの光路長差を波長の整数倍とすれば、互いの位相が揃い、メインビームＭＢとサブビームＳＢは互いに強め合う。これにより、出力されるテラヘルツ波の強度を高めることが可能である。他方で、メインビームＭＢとサブビームＳＢとの光路長差を半波長分ずらせば、互いの位相が逆向きとなり、メインビームＭＢとサブビームＳＢは互いに弱め合う。これにより、出力されるテラヘルツ波の強度を弱めることも可能である。

ちなみに、ここではサブビームＳＢの光路長を変更することで、メインビームＭＢとサブビームＳＢとの光路長差を制御しているが、メインビームＭＢの光路長を変更することでも、メインビームＭＢとサブビームＳＢとの光路長差を制御可能であることは言うまでもない。よって、例えばメインビームＭＢの光路長を変更する光学部材が「光路長制御手段」の一例として設けられてもよい。

検出信号の強度が最大とされると（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、強度変調モードがＯＮとなっているか否かが判定される（ステップＳ１０５）。なお、ここでの強度変調モードとは、出力するテラヘルツ波の強度を所定の周期で変動させるモードである。

強度変調モードがＯＮである場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、例えばピエゾ素子やボイスコイルモータ等により、第１ミラー３１０及び第２ミラー３２０の少なくとも一方が振動させられる。これにより、第１ミラー３１０及び第２ミラー３２０の位置は所定の周期で変動する。従って、サブビームＳＢの光路長も振動に合わせて変化し、結果として出力されるテラヘルツ波の強度も所定周期で変動することになる。なお、強度変調モードがＯＦＦである場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、第１ミラー３１０及び第２ミラー３２０は振動されない。

以上説明したように、本実施例のテラヘルツ波計測装置１によれば、サブビームＳＢの光路及び光路長を変更することで、照射されるテラヘルツ波の強度を適切なものに調整できる。従って、テラヘルツ波計測装置１において好適な計測を実現できる。

なお、上述した実施例においては、サブビームＳＢが１つだけ発生する場合について説明したが、サブビームＳＢが複数発生する場合であっても、夫々の光路及び光路長を変更することで、同様の効果を得ることができる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うテラヘルツ波出力装置、テラヘルツ波出力方法、コンピュータプログラム及び記録媒体もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１ テラヘルツ波計測装置
１０ コントローラ
１１ 照射制御部
１２ 検出部
１３ イメージング部
１４ サブビーム制御部
１０１ テラヘルツ波発生素子
１０２ 半球レンズ
１０３ コリメートレンズ
２０１ テラヘルツ波検出素子
２０２ 超半球レンズ
２０３ 集光レンズ
３００ ビームスプリッタ
３１０ 第１ミラー
３２０ 第２ミラー
３３０ 第３ミラー
４００ ＴＨｚ用レンズ
５００ サンプル
ＭＢ メインビーム
ＳＢ サブビーム

Claims (7)

1. 第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波を互いに異なる方向に出射する出射手段と、
   前記第１のテラヘルツ波の照射領域の少なくとも一部に前記第２のテラヘルツ波が照射されるように、前記第２のテラヘルツ波の光路を変更する光路変更手段と、
   前記第１のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第１光路長と、前記光路変更手段により変更された前記第２のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第２光路長との差に基づいて、前記第１光路長及び前記第２光路長の少なくとも一方を制御する光路長制御手段と、
   を備えることを特徴とするテラヘルツ波出力装置。
2. 前記光路長制御手段は、前記第１光路長と前記第２光路長との差が、前記第１のテラヘルツ波及び前記第２のテラヘルツ波の波長の整数倍となるように制御することを特徴とする請求項１に記載のテラヘルツ波出力装置。
3. 前記光路長制御手段は、前記第１光路長と前記第２光路長との差を、周期的に変動させるように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のテラヘルツ波出力装置。
4. 前記光路変更手段及び前記光路長制御手段は、第１のテラヘルツ波又は第２のテラヘルツ波の光軸に対する角度及び位置が調整可能な光学部材として一体的に構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のテラヘルツ波出力装置。
5. 第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波を互いに異なる方向に出射する出射手段を備えるテラヘルツ波出力装置によるテラヘルツ波出力方法であって、
   前記第１のテラヘルツ波の照射領域の少なくとも一部に前記第２のテラヘルツ波が照射されるように、前記第２のテラヘルツ波の光路を変更する光路変更工程と、
   前記第１のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第１光路長と、前記光路変更工程により変更された前記第２のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第２光路長との差に基づいて、前記第１光路長及び前記第２光路長の少なくとも一方を制御する光路長制御工程と、
   を備えることを特徴とするテラヘルツ波出力方法。
6. 第１のテラヘルツ波及び第２のテラヘルツ波を互いに異なる方向に出射する出射手段を備えるテラヘルツ波出力装置を制御するコンピュータによって実行されるコンピュータプログラムであって、
   前記第１のテラヘルツ波の照射領域の少なくとも一部に前記第２のテラヘルツ波が照射されるように、前記第２のテラヘルツ波の光路を変更する光路変更工程と、
   前記第１のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第１光路長と、前記光路変更工程により変更された前記第２のテラヘルツ波の照射領域までの光路長である第２光路長との差に基づいて、前記第１光路長及び前記第２光路長の少なくとも一方を制御する光路長制御工程と
   を前記コンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
7. 請求項６に記載のコンピュータプログラムが記録されていることを特徴とする記録媒体。

Images