JP6541366B2 - テラヘルツ波計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばテラヘルツ波を用いて計測対象物の特性を計測するテラヘルツ波計測装置の技術分野に関する。

計測対象物の特性を計測するための装置として、テラヘルツ波計測装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。テラヘルツ波計測装置は、以下の手順で、計測対象物の特性を計測する。まず、超短パルスレーザ光（例えば、フェムト秒パルスレーザ光）を分岐することで得られる一のレーザ光であるポンプ光（言い換えれば、励起光）が、バイアス電圧が印加されているテラヘルツ波発生素子に照射される。その結果、テラヘルツ波発生素子は、テラヘルツ波を発生する。テラヘルツ波発生素子が発生したテラヘルツ波は、計測対象物に照射される。計測対象物に照射されたテラヘルツ波は、計測対象物によって反射される又は計測対象物を透過する。計測対象物によって反射された又は計測対象物を透過したテラヘルツ波は、超短パルスレーザ光を分岐することで得られる他のレーザ光であって且つポンプ光に対する光学的な遅延（つまり、光路長差）が付与されたプローブ光（言い換えれば、励起光）が照射されているテラヘルツ波検出素子に照射される。その結果、テラヘルツ波検出素子は、計測対象物によって反射された又は計測対象物を透過したテラヘルツ波を検出する。テラヘルツ波計測装置は、当該検出したテラヘルツ波（つまり、時間領域のテラヘルツ波であり、電流信号）を解析することで、計測対象物の特性を計測する。

一方で、近年、波長から０．８μｍであるレーザ光に代えて、波長が１．５５μｍであるレーザ光をポンプ光及びプローブ光として用いる技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

特許第４０４６１５８号

井上憲人、「通信技術を利用したテラヘルツシステム」、Ｌａｓｅｒ Ｆｏｃｕｓ Ｗｏｒｌｄ Ｊａｐａｎ、日本、２００９年、２００９年６月号、ｐ．５３−５５

しかしながら、波長から０．８μｍであるレーザ光に代えて、波長が１．５５μｍであるレーザ光がポンプ光及びプローブ光として用いられる場合には、以下に示す技術的問題が生ずる可能性がある。具体的には、波長が１．５５μｍであるレーザ光を用いて発生させたテラヘルツ波のパルス幅は、波長が０．８μｍであるレーザ光を用いて発生させたテラヘルツ波のパルス幅よりも広くなる。このため、計測対象物の特性の計測精度が悪化してしまう可能性がある。例えば、テラヘルツ波を解析することで計測対象物の断面形状を計測するテラヘルツ波計測装置では、分解能が低下してしまう可能性がある。

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、計測対象物の特性の計測精度の悪化を抑制することが可能なテラヘルツ波計測装置を提供することを課題とする。

テラヘルツ波計測装置は、テラヘルツ波を発生する発生手段と、前記発生手段が発生させた前記テラヘルツ波を計測対象物に向けて反射する反射面を備える第１光学手段と、前記反射面から所定距離だけ離れた位置において前記反射面の少なくとも一部に対向し、前記反射面を透過した前記テラヘルツ波である透過光が前記第１光学手段に向かって伝搬することを防止する第２光学手段とを備える。

図１は、本実施例のテラヘルツ波計測装置の構成を示すブロック図である。 図２は、本実施例の光遅延器の構成を示す上面図である。 図３は、テラヘルツ波発生素子及びテラヘルツ波検出素子の夫々の構成を示す斜視図である。 図４は、直角プリズム及びテラヘルツ波吸収体内を伝搬するテラヘルツ波の光路を示す断面図である。 図５（ａ）は、長波長成分が減衰又は除去されていないテラヘルツ波の周波数スペクトルを示すグラフであり、図５（ｂ）は、長波長成分が減衰又は除去されていないテラヘルツ波の波形（特に、パルス幅を認識可能な波形）示すグラフである。 図６（ａ）は、長波長成分が減衰又は除去されているテラヘルツ波の周波数スペクトルを示すグラフであり、図６（ｂ）は、長波長成分が減衰又は除去されているテラヘルツ波の波形（特に、パルス幅を認識可能な波形）示すグラフである。

以下、テラヘルツ波計測装置の実施形態について説明を進める。

＜１＞
本実施形態のテラヘルツ波計測装置は、テラヘルツ波を発生する発生手段と、前記発生手段が発生させた前記テラヘルツ波を計測対象物に向けて反射する反射面を備える第１光学手段と、前記反射面から所定距離だけ離れた位置において前記反射面の少なくとも一部に対向し、前記反射面を透過した前記テラヘルツ波である透過光が前記第１光学手段に向かって伝搬することを防止する第２光学手段とを備える。

本実施形態のテラヘルツ波計測装置によれば、発生手段は、テラヘルツ波を発生させる。発生手段が発生したテラヘルツ波は、第１光学手段が備える反射面によって、計測対象物に向けて反射される。その結果、テラヘルツ波が計測対象物に照射される。このため、テラヘルツ計測装置は、計測対象物に照射されたテラヘルツ波を解析する（例えば、計測対象物に照射されたテラヘルツの検出結果を解析する）ことで、計測対象物の特性を計測することができる。

本実施形態のテラヘルツ波計測装置は、特に、第２光学手段を備えている。第２光学手段は、第１光学手段の反射面から所定距離だけ離れた位置において、反射面に対向している。このとき、第２光学手段は、反射面の裏側（具体的には、反射面のうちテラヘルツ波が実際に反射される側とは逆側）の位置において、反射面に対向している。

本実施形態では、テラヘルツ波の一部が、第１光学手段の反射面によって反射される一方で、テラヘルツ波の他の一部は、透過光として反射面を透過する。つまり、テラヘルツ波の他の一部は、反射面の表側（具体的には、反射面のうちテラヘルツ波が実際に反射される側）から裏側に向かって反射面を透過する。具体的には、後に数式を用いて具体的に説明するように、テラヘルツ波の他の一部は、第１光学手段の反射面と第２光学手段との間の距離に応じた強度の透過光として反射面を透過する。第２光学手段が反射面に対向しているがゆえに、透過光は、第２光学手段を介して、第１光学手段の外部に向かって伝搬していく。例えば、反射面によってテラヘルツ波が全反射されている場合には、反射面を透過する透過光としてのエバネッセント光が発生する。エバネッセント光は、反射面から所定距離だけ離れた位置に位置する第２光学手段を介して、第１光学手段の外部に向かって伝搬して行く。

ここで、後に数式を用いて具体的に説明するように、透過光の強度は、第１光学手段の反射面と第２光学手段との間の距離のみならず、反射面に入射するテラヘルツ波の波長に依存する。具体的には、後に詳述するように、透過光の強度は、反射面に入射するテラヘルツ波の波長が長くなるほど強くなる。ここで、発生手段が発生するテラヘルツ波は、様々な波長の光成分（言い換えれば、周波数成分ないしは電磁波成分）を含んでいる。具体的には、発生手段が発生するテラヘルツ波は、例えば、波長が相対的に長い又は所定閾値よりも長い光成分（以降、“長波長成分”と称する）、及び、波長が相対的に短い又は所定閾値よりも短い光成分（以降、“短波長成分”と称する）を含んでいる。このため、反射面を透過した長波長成分である透過光の強度は、反射面を透過した短波長成分である透過光の強度よりも大きくなる。つまり、長波長成分は、短波長成分よりも、反射面を透過しやすい。このため、第１光学手段は、実質的には、発生手段が発生したテラヘルツ波中に含まれる長波長成分を選択的に減衰又は除去可能な光学手段として機能可能である。

その結果、後に図面を参照しながら詳細に説明するように、長波長成分が減衰又は除去される場合には、長波長成分が減衰又は除去されない場合と比較して、テラヘルツ波のパルス幅が狭くなる。このため、本実施形態では、テラヘルツ波のパルス幅の拡大が抑制可能であるがゆえに、計測対象物の特性の計測精度の悪化が好適に抑制される。例えば、本実施形態のテラヘルツ波計測装置が、テラヘルツ波を解析することで計測対象物の断面形状を計測するテラヘルツ波計測装置である場合には、分解能の低下が好適に抑制される。

特に、本実施形態では、テラヘルツ波の発生及び検出に用いられるレーザ光の波長が長くなる（例えば、０．８μｍから１．５５μｍに変更される）場合であっても、第１光学手段による長波長成分の減衰又は除去に起因して、計測対象物の特性の計測精度の悪化が好適に抑制される。

一方で、反射面を透過したテラヘルツ波の他の一部（特に、長波長成分）である透過光が第１光学手段に再度入射してしまうと、当該光成分は、計測対象物の特性の計測精度に影響を与えるノイズとなる可能性がある。このため、本実施形態では、第２光学手段は、透過光が第１光学手段に向かって伝搬することを防止する。このため、透過光がノイズとなることに起因した計測対象物の特性の計測精度の悪化が好適に抑制される。

＜２＞
本実施形態のテラヘルツ波計測装置の他の態様では、前記第２光学手段は、前記反射面に対向し且つ前記反射面に平行である光学面を備える。

この態様によれば、このような光学面を備える第２光学手段が第１光学手段の反射面に対向する（特に、反射面の裏側の位置において反射面に対向する）がゆえに、テラヘルツ波の他の一部が透過光として反射面を好適に透過する。

＜３＞
本実施形態のテラヘルツ波計測装置の他の態様では、前記第２光学手段は、前記透過光の少なくとも一部を吸収する若しくは透過する又は前記第１光学手段に向かう方向とは異なる方向に反射する。

この態様によれば、第２光学手段は、透過光が第１光学手段に向かって伝搬することを好適に防止することができる。

＜４＞
本実施形態のテラヘルツ波計測装置の他の態様では、前記透過光は、エバネッセント光である。

この態様によれば、テラヘルツ波の他の一部が、エバネッセント光である透過光として反射面を好適に透過する。更に、第２光学手段が第１光学手段の反射面に対向するがゆえに、エバネッセント光である透過光は、第２光学手段を介して、第１光学手段の外部に向かって伝搬して行く。

＜５＞
本実施形態のテラヘルツ波計測装置の他の態様では、前記発生手段が発生させた前記テラヘルツ波は、前記反射面において全反射するように前記反射面に入射する。

この態様によれば、反射面によって全反射されるテラヘルツ波の他の一部が、透過光（例えば、エバネッセント光）として反射面を好適に透過する。更に、第２光学手段が第１光学手段の反射面に対向するがゆえに、透過光は、第２光学手段を介して、第１光学手段の外部に向かって伝搬して行く。

＜６＞
本実施形態のテラヘルツ波計測装置の他の態様では、前記発生手段は、第１の偏光の前記テラヘルツ波を発生し、前記発生手段が発生させた前記第１の偏光の前記テラヘルツ波を、前記反射面に導く第３光学手段を更に備え、前記第１光学手段の前記反射面は、（ｉ）前記第１の偏光の前記テラヘルツ波を前記計測対象物に向けて反射することで、前記第１の偏光の前記テラヘルツ波を第２の偏光の前記テラヘルツ波に変換し、（ｉｉ）前記計測対象物によって反射された前記第２の偏光の前記テラヘルツ波を前記第３光学手段に向けて反射することで、前記第２の偏光の前記テラヘルツ波を第３の偏光の前記テラヘルツ波に変換し、前記第１光学手段から伝搬してくる前記第３の偏光の前記テラヘルツ波を検出する検出手段を更に備え、前記第３光学手段は、前記第１光学手段から伝搬してくる前記第３の偏光の前記テラヘルツ波を、前記検出手段に導き、前記第３光学手段は、前記第１の偏光及び前記第３の偏光のうちのいずれか一方を反射し、前記第１の偏光及び前記第３の偏光のうちのいずれか他方を透過する。

この態様によれば、第３光学手段は、偏光成分の違いに応じて、発生手段から計測対象物に向かって伝搬するテラヘルツ波と、計測対象物から検出手段に向かって伝搬するテラヘルツ波とを光学的に分離することができる。つまり、この態様では、発生手段から計測対象物に向かって伝搬するテラヘルツ波と計測対象物から検出手段に向かって伝搬するテラヘルツ波とを光学的に分離するために、ハーフミラーを用いなくてもよくなる。このため、発生手段が発生したテラヘルツ波は、発生手段から検出手段に至るまでの伝搬経路で過度に減衰する（例えば、ハーフミラーを通過することで過度に減衰する）ことなく、検出手段に到達する。

＜７＞
上述の如く第３光学手段を備えるテラヘルツ波計測装置の他の態様では、前記第１の偏光は、第１の方向に沿って振動する電場成分を有する第１の直線偏光であり、前記第２の偏光は、円偏光であり、前記第３の変更は、前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って振動する電場成分を有する第２の直線偏光である。

この態様によれば、第３光学手段は、偏光成分の違いに応じて、発生手段から計測対象物に向かって伝搬するテラヘルツ波と、計測対象物から検出手段に向かって伝搬するテラヘルツ波とを光学的に分離することができる。

本実施形態のテラヘルツ波計測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。

以上説明したように、本実施形態のテラヘルツ波計測装置は、発生手段と、第１光学手段と、第２光学手段とを備える。従って、計測対象物の特性の計測精度の悪化が抑制される。

以下、図面を参照しながら、テラヘルツ波計測装置の実施例についての説明を進める。

（１）テラヘルツ波計測装置１００の構成
初めに、図１を参照しながら、本実施例のテラヘルツ波計測装置１００の構成について説明する。図１は、本実施例のテラヘルツ波計測装置１００の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、テラヘルツ波計測装置１００は、テラヘルツ波ＴＨｚを計測対象物１０に照射すると共に、計測対象物１０を透過した又は計測対象物１０が反射したテラヘルツ波ＴＨｚ（つまり、計測対象物１０に照射されたテラヘルツ波ＴＨｚ）を検出する。尚、図１に示す例では、テラヘルツ波計測装置１００は、計測対象物１０が反射したテラヘルツ波ＴＨｚを検出している。

テラヘルツ波ＴＨｚ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）に属する電磁波成分を含む電磁波である。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１００は、計測対象物１０に照射されたテラヘルツ波ＴＨｚを解析することで、計測対象物１０の特性を計測することができる。

ここで、テラヘルツ波ＴＨｚの周期は、サブピコ秒のオーダーの周期であるがゆえに、当該テラヘルツ波ＴＨｚの波形を直接的に検出することが技術的に困難である。そこで、テラヘルツ波計測装置１００は、時間遅延走査に基づくポンプ・プローブ法を採用することで、テラヘルツ波ＴＨｚの波形を間接的に検出する。以下、このようなポンプ・プローブ法を採用するテラヘルツ波計測装置１００についてより具体的に説明を進める。

図１に示すように、テラヘルツ波計測装置１００は、パルスレーザ装置１０１と、「発生手段」の一具体例であるテラヘルツ波発生素子１１０と、ビームスプリッタ１６１と、反射鏡１６２と、反射鏡１６３と、「第３光学手段」の一具体例であるワイヤグリッド偏光子１６４と、「第１光学手段」の一具体例である直角プリズム１７０と、光学遅延機構１２０と、「検出手段」の一具体例であるテラヘルツ波検出素子１３０と、バイアス電圧生成部１４１と、Ｉ−Ｖ（電流−電圧）変換部１４２と、制御部１５０とを備えている。

パルスレーザ装置１０１は、当該パルスレーザ装置１０１に入力される駆動電流に応じた光強度を有するサブピコ秒オーダー又はフェムト秒オーダーのパルスレーザ光ＬＢを生成する。パルスレーザ装置１０１が生成したパルスレーザ光ＬＢは、不図示の導光路（例えば、光ファイバ等）を介して、ビームスプリッタ１６１に入射する。

ビームスプリッタ１６１は、パルスレーザ光ＬＢを、ポンプ光ＬＢ１とプローブ光ＬＢ２とに分岐する。ポンプ光ＬＢ１は、不図示の導光路を介して、テラヘルツ波発生素子１１０に入射する。一方で、プローブ光ＬＢ２は、不図示の導光路及び反射鏡１６２を介して、光学遅延機構１２０に入射する。

光学遅延機構１２０は、ポンプ光ＬＢ１の光路長とプローブ光ＬＢ２の光路長との間の差分（つまり、光路長差）を調整する。具体的には、光学遅延機構１２０は、プローブ光ＬＢ２の光路長を調整することで、光路長差を調整する。光路長差が調整されると、ポンプ光ＬＢ１がテラヘルツ波発生素子１１０に入射するタイミング（或いは、テラヘルツ波発生素子１１０がテラヘルツ波ＴＨｚを発生させるタイミング）と、プローブ光ＬＢ２がテラヘルツ波検出素子１３０に入射するタイミング（或いは、テラヘルツ波検出素子１３０がテラヘルツ波ＴＨｚを検出するタイミング）との時間差が調整される。テラヘルツ波計測装置１００は、この時間差を調整することで、テラヘルツ波ＴＨｚの波形を間接的に検出する。例えば、光学遅延機構１２０によってプローブ光ＬＢ２の光路が０．３ミリメートル（但し、空気中での光路長）だけ長くなると、プローブ光ＬＢ２がテラヘルツ波検出素子１３０に入射するタイミングが１ピコ秒だけ遅くなる。この場合、テラヘルツ波検出素子１３０がテラヘルツ波ＴＨｚを検出するタイミングが、１ピコ秒だけ遅くなる。テラヘルツ波検出素子１３０に対して同一の波形を有するテラヘルツ波ＴＨｚが数十ＭＨｚ程度の間隔で繰り返し入射することを考慮すれば、テラヘルツ波検出素子１３０がテラヘルツ波ＴＨｚを検出するタイミングを徐々にずらすことで、テラヘルツ波検出素子１３０は、テラヘルツ波ＴＨｚの波形を間接的に検出することができる。つまり、後述するロックイン検出部１５１は、テラヘルツ波検出素子１３０の検出結果に基づいて、テラヘルツ波ＴＨｚの波形を検出することができる。

ここで、図２を参照して、光学遅延機構１２０の構成について説明する。図２は、光学遅延機構１２０の構成を示す平面図である。尚、図２に示す光学遅延機構１２０はあくまで一例であり、図２に示す構成とは異なる構成を有する光遅延機構が用いられてもよい。

図２に示すように、光学遅延機構１２０は、複数の（図２では、４つの）再帰反射鏡１２１（１２１ａから１２１ｄ）と、回転基板１２２とを備えている。

各再帰反射鏡１２１は、当該各再帰反射鏡１２１に入射してくるプローブ光ＬＢ２を再帰反射する。つまり、各再帰反射鏡１２１は、当該各再帰反射鏡１２１に入射してくるプローブ光ＬＢ２を、当該プローブ光ＬＢ２の入射方向と平行な方向に向けて反射する。各再帰反射鏡１２１は、当該各再帰反射鏡１２１に入射してくるプローブ光ＬＢ２を、光学遅延機構１２０の外部（例えば、反射鏡１６３）に向けて反射する。

複数の再帰反射鏡１２１は、回転基板１２２の回転軸１２２ａを中心とする円周Ｃ上に、等間隔に配置されている。回転基板１２２の回転軸１２２ａは、不図示のモータの回転軸に連結されている。従って、回転基板１２２は、モータの動作により回転可能である。その結果、複数の再帰反射鏡１２１の夫々は、回転基板１２２の回転に伴って、円周Ｃ上を周回する。このような再帰反射鏡１２１の移動により、プローブ光ＬＢ２の光路長が調整される。

再び図１において、光学遅延機構１２０から出射したプローブ光ＬＢ２は、反射鏡１６３及び不図示の導光路を介して、テラヘルツ波検出素子１３０に入射する。

ここで、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照しながら、ポンプ光ＬＢ１が照射されるテラヘルツ波発生素子１１０及びプローブ光ＬＢ２が照射されるテラヘルツ検出素子１３０について更に詳細に説明する。図３（ａ）は、テラヘルツ波発生素子１１０の構成を示す斜視図である。図３（ｂ）は、テラヘルツ波検出素子１３０の構成を示す斜視図である。尚、図３（ａ）に示すテラヘルツ波発生素子１１０及び図３（ｂ）に示すテラヘルツ波検出素子１３０の構成はあくまで一例である。このため、図３（ａ）又は図３（ｂ）に示す構成とは異なる構成を有する光伝導アンテナ又は光伝導スイッチが、テラヘルツ波発生素子１１０及びテラヘルツ波検出素子１３０の少なくとも一方として用いられてもよい。

図３（ａ）に示すように、テラヘルツ波発生素子１１０は、基板１１１と、アンテナ（言い換えれば、伝送線路）１１２と、アンテナ（言い換えれば、伝送線路）１１３とを備えている。

基板１１１は、例えば、ＧａＡｓ（Ｇａｌｌｉｕｍ Ａｒｓｅｎｉｄｅ）基板等の半導体基板である。アンテナ１１２及びアンテナ１１３の夫々は、長手方向に延在する形状を有するモノポールアンテナである。アンテナ１１２及びアンテナ１１３は、短手方向に沿って並列するように基板１１１上に配置される。アンテナ１１２とアンテナ１１３との間には、数マイクロメートル程度のギャップ（つまり、間隙）１１４が確保される。従って、アンテナ１１２及びアンテナ１１３全体として、ダイポールアンテナを構成する。

ギャップ１１４には、アンテナ１１２及びアンテナ１１３を介して、バイアス電圧生成部１４１から出力されるバイアス電圧が印加されている。有効なバイアス電圧（例えば、０Ｖでないバイアス電圧）がギャップ１１４に印加されている状態でポンプ光ＬＢ１がギャップ１１４に照射されると、テラヘルツ波発生素子１１０には、ポンプ光ＬＢ１による光励起によってキャリアが発生する。その結果、テラヘルツ波発生素子１１０には、発生したキャリアに応じたサブピコ秒オーダーの又はフェムト秒オーダーのパルス状の電流信号が発生する。その結果、テラヘルツ波発生素子１１０には、当該パルス状の電流信号に起因したテラヘルツ波ＴＨｚが発生する。

図３（ｂ）に示すように、テラヘルツ波検出素子１３０もまた、テラヘルツ波発生素子１１０と同様の構成を有している。つまり、テラヘルツ波検出素子１３０は、基板１３１と、アンテナ（言い換えれば、伝送線路）１３２と、アンテナ（言い換えれば、伝送線路）１３３とを備えている。基板１３１、アンテナ１３２及びアンテナ１３３は、夫々、基板１１１、アンテナ１１２及びアンテナ１１３と同様の構成を有している。

プローブ光ＬＢ２がギャップ１３４に照射されると、テラヘルツ検出素子１３０には、プローブ光ＬＢ２による光励起によってキャリアが発生する。プローブ光ＬＢ２がギャップ１３４に照射されている状態でテラヘルツ検出素子１３０にテラヘルツ波ＴＨｚが照射されると、ギャップ１３４には、テラヘルツ波ＴＨｚの光強度に応じた信号強度を有する電流信号が発生する。当該電流信号は、アンテナ１３２及びアンテナ１３３を介して、Ｉ−Ｖ変換部１４２に出力される。

再び図１において、テラヘルツ波発生素子１１０から出射したテラヘルツ波ＴＨｚ（以降、説明の便宜上、“テラヘルツ波ＴＨｚ１”と称する）は、ワイヤグリッド偏光子１６４に入射する。ワイヤグリッド偏光子１６４は、一方向に延伸する複数のワイヤと、当該複数のワイヤを挟み込む一対の基板とを備える。ワイヤグリッド偏光子１６４は、複数のワイヤの延伸方向に直交する方向に沿って振動する電場成分を有する直線偏光を透過する。一方で、ワイヤグリッド偏光子１６４は、複数のワイヤの延伸方向に沿って振動する電場成分を有する直線偏光を反射する。

本実施例では、ワイヤグリッド偏光子１６４は、テラヘルツ波発生素子１１０から出射したテラヘルツ波ＴＨｚ１を透過する。このため、テラヘルツ波発生素子１１０は、ワイヤグリッド偏光子１６４が備える複数のワイヤの延伸方向に直交する方向に沿って振動する電場成分を有する直線偏光となるテラヘルツ波ＴＨｚ１を発生する。

ワイヤグリッド偏光子１６４を透過したテラヘルツ波ＴＨｚ１は、直角プリズム１７０に入射する。直角プリズム１７０は、第１面１７１と、「反射面」の一具体例である第２面１７２と、第３面１７３とを備える。第１面１７１は、ワイヤグリッド偏光子１６４を透過したテラヘルツ波ＴＨｚ１が入射する光学面である。第２面１７２は、第１面１７１を介して直角プリズム１７０の内部に伝搬してきたテラヘルツ波ＴＨｚ１を反射する光学面である。特に、第２面１７２は、第２面１７２よりも一方側（図１では、左下側）に位置する領域（例えば、第１面１７１が位置する領域）を介して第２面１７２に入射するテラヘルツ波ＴＨｚ１を反射する。第３面１７３は、第１面１７１に対して９０°の角度で交わると共に、第２面１７２によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚ１が出射する光学面である。

従って、直角プリズム１７０に入射したテラヘルツ波ＴＨｚ１は、第２面１７２によって反射される。特に、本実施例では、テラヘルツ波ＴＨｚ１は、第２面１７２によって全反射される。加えて、第２面１７２による全反射に起因して、テラヘルツ波ＴＨｚ１の位相は、π／２だけシフトする。このため、テラヘルツ波ＴＨｚ１は、第２面１７２によってテラヘルツ波ＴＨｚ１が全反射され且つ全反射に起因してテラヘルツ波ＴＨｚ１の位相がπ／２だけシフトする入射角度（例えば、４１．９度）で第２面１７２に入射する。その結果、第２面１７２による反射に起因して、直線偏光であったテラヘルツ波ＴＨｚ１は、円偏光であるテラヘルツ波ＴＨｚ１に変換される。第２面１７２によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚ１は、第３面１７３を介して、直角プリズム１７０の外部に向かって伝搬する。その結果、第２面１７２によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚ１は、計測対象物１０に照射される。

計測対象物１０に照射されたテラヘルツ波ＴＨｚ１は、計測対象物１０によって反射される。以降、計測対象物１０からテラヘルツ波検出素子１３０に向かって伝搬するテラヘルツ波ＴＨｚと、テラヘルツ波発生素子１１０から計測対象物１０に向かって伝搬するテラヘルツ波ＴＨｚ１とを区別するために、計測対象物１０によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚを、“テラヘルツ波ＴＨｚ２”と称する。計測対象物１０によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚ２は、再び直角プリズム１７０（特に、第３面１７３）に入射する。第３面１７３に入射したテラヘルツ波ＴＨｚ２は、第２面１７２によって反射される。この場合も、テラヘルツ波ＴＨｚ２は、第２面１７２によって全反射される。加えて、第２面１７２による反射に起因して、テラヘルツ波ＴＨｚ２の位相は、π／２だけ更にシフトする。このため、テラヘルツ波ＴＨｚ２は、第２面１７２によってテラヘルツ波ＴＨｚ２が全反射され且つ全反射に起因してテラヘルツ波ＴＨｚ２の位相がπ／２だけシフトする入射角度（例えば、４１．９度）で第２面１７２に入射する。その結果、第２面１７２による反射に起因して、円偏光であったテラヘルツ波ＴＨｚ２は、直線偏光であるテラヘルツ波ＴＨｚ２に変換される。特に、本実施例では、直線偏光であるテラヘルツ波ＴＨｚ１が直線偏光であるテラヘルツ波ＴＨｚ２に変換されるまでに第２面１７２での全反射が２回行われている。このため、直線偏光であるテラヘルツ波ＴＨｚ２の位相は、直線偏光であるテラヘルツ波ＴＨｚ１の位相に対してπだけずれている。つまり、直線偏光であるテラヘルツ波ＴＨｚ２が有する電場成分の振動方向は、直線偏光であるテラヘルツ波ＴＨｚ１が有する電場成分の振動方向と直交する。

第２面１７２によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚ２は、第１面１７１を介して、ワイヤグリッド偏光子１６４に入射する。ここで、上述したように、直線偏光であるテラヘルツ波ＴＨｚ２が有する電場成分の振動方向が直線偏光であるテラヘルツ波ＴＨｚ１が有する電場成分の振動方向と直交している。このため、直線偏光であるテラヘルツ波ＴＨｚ２は、ワイヤグリッド偏光子１６４が備える複数のワイヤの延伸方向に沿って振動する電場成分を有する直線偏光である。このため、ワイヤグリッド偏光子１６４は、直角プリズム１７０から伝搬してきたテラヘルツ波ＴＨｚ２を反射する。ワイヤグリッド偏光子１６４によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚ２は、テラヘルツ波検出素子１３０に入射する。

このように、本実施例では、ワイヤグリッド偏光子１６４は、偏光成分の違いに応じて、テラヘルツ波発生素子１１０から計測対象物１０に向かって伝搬するテラヘルツ波ＴＨｚ１と、計測対象物１０からテラヘルツ波検出素子１３０に向かって伝搬するテラヘルツ波ＴＨｚ２とを光学的に分離することができる。つまり、本実施例では、テラヘルツ波計測装置１００は、テラヘルツ波発生素子１１０から計測対象物１０に向かって伝搬するテラヘルツ波ＴＨｚ１と計測対象物１０からテラヘルツ波検出素子１３０に向かって伝搬するテラヘルツ波ＴＨｚ２とを光学的に分離するための光学素子として、ハーフミラーを備えていなくてもよい。このため、テラヘルツ波発生素子１１０が発生したテラヘルツ波ＴＨｚ１は、テラヘルツ波発生素子１１０からテラヘルツ波検出素子１３０に至るまでの伝搬経路で過度に減衰する（例えば、ハーフミラーを通過することで過度に減衰する）ことなく、テラヘルツ波検出素子１３０に到達することができる。

テラヘルツ波ＴＨｚ２がテラヘルツ波検出素子１３０に入射すると、テラヘルツ波検出素子１３０は、テラヘルツ波ＴＨｚ２を検出する。つまり、テラヘルツ波検出素子１３０からは、テラヘルツ波ＴＨｚ２の強度に応じた信号強度を有する電流信号が出力される。

テラヘルツ波検出素子１３０から出力される電流信号は、Ｉ−Ｖ変換部１４２によって、電圧信号に変換される。

制御部１５０は、テラヘルツ波検出素子１３０の検出結果（つまり、Ｉ−Ｖ変換部１４２が出力する電圧信号）に基づいて、計測対象物１０の特性を計測する。計測対象物１０の特性を計測するために、制御部１５０は、ロックイン検出部１５１と、信号処理部１５２とを備えている。

ロックイン検出部１５１は、Ｉ−Ｖ変換部１４２から出力される電圧信号に対して、バイアス電圧生成部１４１が生成するバイアス電圧を参照信号とする同期検波を行う。その結果、ロックイン検出部１５１は、テラヘルツ波ＴＨｚ２のサンプル値を検出する。その後、ポンプ光ＬＢ１の光路長とプローブ光ＬＢ２の光路長との間の差分（つまり、光路長差）を適宜調整しながら同様の動作が繰り返されることで、ロックイン検出部１５１は、テラヘルツ波検出素子１３０が検出したテラヘルツ波ＴＨｚ２の波形（時間波形）を検出することができる。ロックイン検出部１５１は、テラヘルツ波検出素子１３０が検出したテラヘルツ波ＴＨｚ２の波形を示す波形信号を出力する。

信号処理部１５２は、ロックイン検出部１５１から出力される波形信号に基づいて、計測対象物１０の特性を計測する。例えば、信号処理部１５２は、テラヘルツ時間領域分光法を用いてテラヘルツ波ＴＨｚ２の周波数スペクトルを取得すると共に、当該周波数スペクトルに基づいて計測対象物１０の特性を計測する。

本実施例では更に、テラヘルツ波計測装置１００は、「第２光学手段」の一具体例であるテラヘルツ波吸収体１８０を備える。以下、図４を参照しながら、テラヘルツ波吸収体１８０について説明する。図４は、直角プリズム１７０及びテラヘルツ波吸収体１８０内を伝搬するテラヘルツ波ＴＨｚ１の光路を示す断面図である。

図４に示すように、テラヘルツ波吸収体１８０は、直角プリズム１８０の第２面１７２よりも他方側（図１及び図４では、右上側）の位置において、第２面１７２に近接する又は隣接する。テラヘルツ波吸収体１８０は、第２面１７２よりも他方側の位置において第２面１７２に対向すると共に第２面１７２に平行な光学面１８１を備える。光学面１８１は、第２面１７２から所定距離ｄ（但し、ｄ＞０）だけ離れている。つまり、光学面１８１は、第２面１７２よりも他方側に向かって所定距離ｄだけ第２面１７２から離れた位置に位置している。

ここで、上述したように、第２面１７２は、テラヘルツ波ＴＨｚ１を全反射している。この場合、第２面１７２には、第２面１７２から外部に漏れ出すエバネッセント光ＥＶＡが発生する。但し、このエバネッセント光ＥＶＡは、通常は、第２面１７２から直角プリズム１７０の外部に向かって伝搬することはない。しかしながら、エバネッセント光ＥＶＡが発生している状況下で第２面１７２から所定距離ｄだけ離れた光学面１８１を備えるテラヘルツ波吸収体１８０が第２面１７２に近接又は隣接すると、エバネッセント光ＥＶＡは、第２面１７２から直角プリズム１７０の外部に向かって伝搬して行く。典型的には、エバネッセント光ＥＶＡは、テラヘルツ波吸収体１８０の内部を伝搬して行く。従って、本実施例では、第２面１７２に入射したテラヘルツ波ＴＨｚ１の一部が、第２面１７２によって反射される一方で、第２面１７２に入射したテラヘルツ波ＴＨｚ１の他の一部が、エバネッセント光ＥＶＡとして第２面１７２を透過する。

エバネッセント光ＥＶＡの強度Ｉは、数式１によって示される。但し、「ｎ」は、直角プリズム１７０の屈折率であり、「θ」は、テラヘルツ波ＴＨｚ１の第２面１７２に対する入射角度であり、「λ」は、第２面１７２によって反射される光（本実施例では、テラヘルツ波ＴＨｚ１）の波長である。但し、テラヘルツ波ＴＨｚ１には、様々な波長の電磁波成分が含まれている。以下、説明の便宜上、テラヘルツ波ＴＨｚ１には、少なくとも、波長λが長い（例えば、相対的に長い又は所定閾値よりも長い）電磁波成分（以降、“長波長成分”と称する）、及び、波長λが短い（例えば、相対的に短い又は所定閾値よりも短い）電磁波成分（以降、“短波長成分”と称する）が含まれているものとする。

数式１から分かるように、第２面１７２が反射する光の波長λが大きくなるほど、第２面１７２を透過するエバネッセント光ＥＶＡの強度Ｉが大きくなる。このため、テラヘルツ波ＴＨｚ１中の長波長成分が反射面を透過することで得られるエバネッセント光ＥＶＡの強度Ｉは、テラヘルツ波ＴＨｚ１中の短波長成分が反射面を透過することで得られるエバネッセント光ＥＶＡの強度Ｉよりも大きくなる。つまり、テラヘルツ波ＴＨｚ１中の長波長成分は、テラヘルツ波ＴＨｚ１中の短波長成分よりも第２面１７２を透過しやすい。言い換えれば、テラヘルツ波ＴＨｚ１中の長波長成分は、テラヘルツ波ＴＨｚ１中の短波長成分よりも第２面１７２によって反射されにくい。このため、第２面１７２は、計測対象物１０に到達する長波長成分の強度が相対的に小さくなるようにテラヘルツ波ＴＨｚ１を反射する。従って、直角プリズム１７０（特に、第２面１７２）は、実質的には、テラヘルツ波ＴＨｚ１中に含まれる長波長成分を選択的に減衰又は除去していると言える。

尚、直角プリズム１７０は、（特に、第２面１７２）は、実質的には、テラヘルツ波ＴＨｚ１中に含まれる短波長成分をも選択的に減衰又は除去しているとも言える。しかしながら、上述したように、長波長成分が短波長成分よりも第２面１７２を透過しやすいがゆえに、短波長成分の減衰量又は除去量は、長波長成分の減衰量又は除去量よりも小さい。従って、直角プリズム１７０（特に、第２面１７２）は、主として、テラヘルツ波ＴＨｚ１中に含まれる長波長成分を選択的に減衰又は除去しているとみなすことができる。

加えて、数式１から分かるように、第２面１７２と光学面１８１との間の距離ｄが小さくなるほど、第２面１７２を透過するエバネッセント光ＥＶＡの強度Ｉが大きくなる。つまり、第２面１７２を透過する長波長成分の透過量（つまり、長波長成分が第２面１７２によって反射されることで発生するエバネッセント光ＥＶＡの強度Ｉ）は、距離ｄに応じて変動することになる。このため、長波長成分の透過量（つまり、長波長成分の減衰量又は除去量）が第１所定量以上になるような適切な距離ｄが選択されることが好ましい。更には、短波長成分の透過量（つまり、短波長成分の減衰量又は除去量）が第２所定量以下になるような適切な距離ｄが選択されることが好ましい。例えば、０．０５ｍｍから０．２０ｍｍの範囲に収まる距離が、距離ｄとして選択されることが好ましい。

その結果、テラヘルツ波ＴＨｚ１中の長波長成分が減衰又は除去される場合には、テラヘルツ波ＴＨｚ１中の長波長成分が減衰又は除去されない場合と比較して、テラヘルツ波ＴＨｚ１のパルス幅が狭くなる。以下、図５（ａ）から図５（ｂ）及び図６（ａ）から図６（ｂ）を参照しながら、テラヘルツ波ＴＨｚ１中の長波長成分の強度とテラヘルツ波ＴＨｚ１のパルス幅との関係について説明する。図５（ａ）は、長波長成分が減衰又は除去されていないテラヘルツ波ＴＨｚ１の周波数スペクトルを示すグラフである。図５（ｂ）は、長波長成分が減衰又は除去されていないテラヘルツ波ＴＨｚ１の波形（特に、パルス幅を認識可能な波形）示すグラフである。図６（ａ）は、長波長成分が減衰又は除去されているテラヘルツ波ＴＨｚ１の周波数スペクトルを示すグラフである。図６（ｂ）は、長波長成分が減衰又は除去されているテラヘルツ波ＴＨｚ１の波形（特に、パルス幅を認識可能な波形）示すグラフである。

図５（ａ）に示すように、主として０から３ＴＨｚの周波数の電磁波成分を含むテラヘルツ波ＴＨｚ１を用いて説明を進める。図５（ａ）に示す周波数スペクトルを有するテラヘルツ波ＴＨｚ１の時間波形は、図５（ｂ）に示す時間波形となる。図５（ｂ）に示すテラヘルツ波ＴＨｚのパルスの半値全幅は、０．３３ｐｓ（ピコ秒）となる。

一方で、図６（ａ）は、図５（ａ）に示すテラヘルツ波ＴＨｚのうち０．８ＴＨｚ以下の電磁波成分を指数関数的に減衰させることで得られるテラヘルツ波ＴＨｚ１の周波数スペクトルを示す。図５（ａ）に示す周波数スペクトルを有するテラヘルツ波ＴＨｚ１の時間波形は、図５（ｂ）に示す時間波形となる。図６（ｂ）に示すテラヘルツ波ＴＨｚのパルスの半値全幅は、０．２８ｐｓ（ピコ秒）となる。つまり、テラヘルツ波ＴＨｚ１中の長波長成分が減衰又は除去される場合には、テラヘルツ波ＴＨｚ１中の長波長成分が減衰又は除去されない場合と比較して、テラヘルツ波ＴＨｚ１のパルス幅が狭くなる。

このように、本実施例では、計測対象物１０に照射されるテラヘルツ波ＴＨｚ１のパルス幅の拡大が抑制される。このため、計測対象物１０の特性の計測精度の悪化が好適に抑制される。例えば、本実施例のテラヘルツ波計測装置１００が、テラヘルツ波ＴＨｚ２を解析することで計測対象物１０の断面形状を計測する場合には、分解能の低下が好適に抑制される。

特に、本実施例では、テラヘルツ波ＴＨｚ１の発生に用いられるポンプ光ＬＢ１及びテラヘルツ波ＴＨｚ２の検出に用いられるプローブ光ＬＢ２の波長が長くなる場合であっても、計測対象物１０の特性の計測精度の悪化が好適に抑制される。具体的には、例えば、ポンプ光ＬＢ１及びプローブ光ＬＢ２の波長が１．５５μｍである場合には、ポンプ光ＬＢ１及びプローブ光ＬＢ２の波長が０．８μｍである場合と比較して、テラヘルツ波発生素子１１０が発生するテラヘルツ波ＴＨｚ１のパルス幅が大きくなってしまうことは上述したとおりである。つまり、ポンプ光ＬＢ１及びプローブ光ＬＢ２の波長の長大化に起因して、テラヘルツ波発生素子１１０が発生するテラヘルツ波ＴＨｚ１のパルス幅が大きくなってしまう。本実施例では、ポンプ光ＬＢ１及びプローブ光ＬＢ２の波長の長大化に起因したテラヘルツ波ＴＨｚ１のパルス幅の拡大が、直角プリズム１７０（特に、第２面１７２）による長波長成分の減衰又は除去に起因したテラヘルツ波ＴＨｚ１のパルス幅の縮小によって相殺される。このため、テラヘルツ波ＴＨｚ１のパルス幅の拡大に起因した計測対象物１０の特性の計測精度の悪化が好適に抑制される。

但し、本実施例では、長波長成分の減衰又は除去は、テラヘルツ波ＴＨｚ１の一部が第２面１７２を透過するという現象によって実現されている。この場合、第２面１７２を透過したテラヘルツ波ＴＨｚ１の一部（つまり、エバネッセント光ＥＶＡ）が再度直角プリズム１７０に入射すると、当該エバネッセント光ＥＶＡは、計測対象物１０の特性の計測精度に影響を与えるノイズとなる可能性がある。そこで、本実施例では、テラヘルツ波吸収体１８０は、エバネッセント光ＥＶＡに起因したノイズの発生を抑制する。具体的には、テラヘルツ波吸収体１８０は、第２面１７２を透過してきたテラヘルツ波ＴＨｚ１の少なくとも一部（好ましくは、全部）を吸収する特性を有する。第２面１７２を透過してきたテラヘルツ波ＴＨｚ１をテラヘルツ波吸収体１８０が吸収するがゆえに、第２面１７２を透過したエバネッセント光ＥＶＡが再度直角プリズム１７０に入射することは殆ど又は全くない。或いは、第２面１７２を透過してきたテラヘルツ波ＴＨｚ１をテラヘルツ波吸収体１８０が吸収する場合には、第２面１７２を透過してきたテラヘルツ波ＴＨｚ１をテラヘルツ波吸収体１８０が吸収しない場合と比較して、第２面１７２を透過した後に再度直角プリズム１７０に入射するエバネッセント光ＥＶＡの強度が小さくなる。このため、エバネッセント光ＥＶＡに起因したノイズの発生が好適に抑制される。

尚、テラヘルツ波吸収体１８０は、エバネッセント光ＥＶＡに起因したノイズの発生を抑制することができる限りは、第２面１７２を透過してきたテラヘルツ波ＴＨｚ１を吸収する特性とは異なる特性を有していてもよい。例えば、テラヘルツ波吸収体１８０は、第２面１７２を透過してきたテラヘルツ波ＴＨｚ１を直角プリズム１７０に向かって伝搬することを防止する特性を有していてもよい。例えば、テラヘルツ波吸収体１８０は、第２面１７２を透過してきたテラヘルツ波ＴＨｚ１を透過する特性を有していてもよい。例えば、テラヘルツ波吸収体１８０は、第２面１７２を透過してきたテラヘルツ波ＴＨｚ１に対する反射率が所定率以下となる特性を有していてもよい。例えば、テラヘルツ波吸収体１８０は、第２面１７２を透過してきたテラヘルツ波ＴＨｚ１を反射しない特性を有していてもよい。

テラヘルツ波計測装置１００は、直角プリズム１７０に加えて又は代えて、ワイヤグリッド偏光子１６４を透過したテラヘルツ波ＴＨｚ１を計測対象物１０に向けて反射可能であって且つ計測対象物１０によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚ２をワイヤグリッド偏光子１６４に向けて反射可能な反射面を備える光学素子を備えていてもよい。例えば、テラヘルツ波計測装置１００は、直角プリズム１７０に加えて又は代えて、フレネルロムプリズムを備えていてもよい。

テラヘルツ波計測装置１００は、直角プリズム１７０に加えて又は代えて、ワイヤグリッド偏光子１６４を透過したテラヘルツ波ＴＨｚ１を計測対象物１０に向けて反射可能な反射面を備える光学素子と、計測対象物１０によって反射されたテラヘルツ波ＴＨｚ２をワイヤグリッド偏光子１６４に向けて反射可能な反射面を備える光学素子とを別個に備えていてもよい。

テラヘルツ波計測装置１００は、直角プリズム１７０の第２面１７２とテラヘルツ波吸収体１８０の光学面１８１との間の距離ｄを調整可能な調整機構を備えていてもよい。調整機構は、直角プリズム１７０及びテラヘルツ波吸収体１８０の少なくとも一方を移動させることで、距離ｄを調整してもよい。調整機構が距離ｄを調整することで、第２面１７２を透過するエバネッセント光ＥＶＡの強度Ｉ（つまり、実質的には、長波長成分の減衰量又は除去量）が好適に調整される。

ワイヤグリッド偏光子１６４は、テラヘルツ波発生素子１１０から出射したテラヘルツ波ＴＨｚ１を直角プリズム１７０に向けて反射する一方で、直角プリズム１７０から伝搬してくるテラヘルツ波ＴＨｚ２をテラヘルツ波検出素子１３０に向けて透過してもよい。テラヘルツ波計測装置１００は、ワイヤグリッド偏光子１６４に加えて又は代えて、テラヘルツ波発生素子１１０から出射したテラヘルツ波ＴＨｚ１を反射直角プリズム１７０に向けて導くと共に、直角プリズム１７０から伝搬してくるテラヘルツ波ＴＨｚ２をテラヘルツ波検出素子１３０に向けて導く光学素子を備えていてもよい。

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計測装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１０ 計測対象物
１００ テラヘルツ波計測装置
１０１ パルスレーザ装置
１１０ テラヘルツ波発生素子
１２０ 光学遅延機構
１２１ 再帰反射鏡
１２２ 回転基板
１３０ テラヘルツ波検出素子
１５０ 制御部
１５１ ロックイン検出部
１５２ 信号処理部
ＬＢ１ ポンプ光
ＬＢ２ プローブ光
ＴＨｚ テラヘルツ波

Claims (8)

1. テラヘルツ波を発生する発生手段と、
   前記発生手段が発生させた前記テラヘルツ波を計測対象物に向けて全反射させる反射面を備える第１光学手段と、
   前記反射面から所定距離だけ離れた位置において前記反射面の少なくとも一部に対向し、前記反射面を透過した前記テラヘルツ波である透過光が前記第１光学手段に向かって伝搬することを防止する第２光学手段と
   を備えることを特徴とするテラヘルツ波計測装置。
2. 前記第２光学手段は、前記反射面に対向し且つ前記反射面に平行である光学面を備える
   ことを特徴とする請求項１に記載のテラヘルツ波計測装置。
3. 前記第２光学手段は、前記透過光の少なくとも一部を吸収する若しくは透過する又は前記第１光学手段に向かう方向とは異なる方向に反射する
   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計測装置。
4. 前記透過光は、エバネッセント光である
   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計測装置。
5. 前記発生手段は、第１の偏光の前記テラヘルツ波を発生し、
   前記発生手段が発生させた前記第１の偏光の前記テラヘルツ波を、前記反射面に導く第３光学手段を更に備え、
   前記第１光学手段の前記反射面は、（ｉ）前記第１の偏光の前記テラヘルツ波を前記計測対象物に向けて反射することで、前記第１の偏光の前記テラヘルツ波を第２の偏光の前記テラヘルツ波に変換し、（ｉｉ）前記計測対象物によって反射された前記第２の偏光の前記テラヘルツ波を前記第３光学手段に向けて反射することで、前記第２の偏光の前記テラヘルツ波を第３の偏光の前記テラヘルツ波に変換し、
   前記第１光学手段から伝搬してくる前記第３の偏光の前記テラヘルツ波を検出する検出手段を更に備え、
   前記第３光学手段は、前記第１光学手段から伝搬してくる前記第３の偏光の前記テラヘルツ波を、前記検出手段に導き、
   前記第３光学手段は、前記第１の偏光及び前記第３の偏光のうちのいずれか一方を反射し、前記第１の偏光及び前記第３の偏光のうちのいずれか他方を透過する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のテラヘルツ波計測装置。
6. 前記第１の偏光は、第１の方向に沿って振動する電場成分を有する第１の直線偏光であり、
   前記第２の偏光は、円偏光であり、
   前記第３の変更は、前記第１の方向に直交する第２の方向に沿って振動する電場成分を有する第２の直線偏光である
   ことを特徴とする請求項５に記載のテラヘルツ波計測装置。
7. テラヘルツ波を発生する発生手段と、
   前記発生手段が発生させた前記テラヘルツ波を計測対象物に向けて全反射させる反射面を備える第１光学手段と、
   前記反射面から所定距離だけ離れた位置において前記反射面の裏側の少なくとも一部に対向し、テラヘルツ波が前記第１光学手段に向かって伝搬することを防止する第２光学手段と
   を備えることを特徴とするテラヘルツ波計測装置。
8. テラヘルツ波を発生する発生手段と、
   前記発生手段が発生させた前記テラヘルツ波を計測対象物に向けて全反射させる反射面を備える第１光学手段と、
   前記反射面から所定距離だけ離れた位置において前記反射面の裏側の少なくとも一部に対向し、テラヘルツ波の少なくとも一部を吸収する第２光学手段と
   を備えることを特徴とするテラヘルツ波計測装置。