JP6843013B2 - テラヘルツ波分光計測装置およびテラヘルツ波分光計測方法 - Google Patents
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- パルスレーザ光を出力する光源と、
前記パルスレーザ光を2分岐してポンプ光およびプローブ光を出力する分岐部と、
前記ポンプ光の入力によってテラヘルツ波を発生し出力するテラヘルツ波発生素子と、
入力面、出力面および配置面を有し、前記テラヘルツ波発生素子から出力されて前記入力面に入力したテラヘルツ波を、前記入力面から前記配置面まで内部で伝搬させ、前記配置面から前記出力面まで内部で伝搬させて、そのテラヘルツ波を前記出力面から外部へ出力するプリズムと、
入出力面および全反射面を有し、前記プリズムの前記配置面に前記入出力面が対向するようにして配置され、前記全反射面上に測定対象物が配置され、前記プリズムの前記配置面から前記入出力面に入力したテラヘルツ波を前記入出力面から前記全反射面まで内部で伝搬させて前記全反射面で全反射させ、その全反射させたテラヘルツ波を前記全反射面から前記入出力面まで内部で伝搬させて前記入出力面から出力して、そのテラヘルツ波を前記配置面から前記プリズムの内部へ入力させる計測補助部材と、
前記プリズムの前記出力面から出力されたテラヘルツ波と、前記分岐部から出力されたプローブ光とを入力し、これらテラヘルツ波とプローブ光との間の相関を検出するテラヘルツ波検出素子と、
を備え、
前記テラヘルツ波の光路上にある何れの光学素子においても内部で多重反射せず且つ前記計測補助部材の前記全反射面で全反射したテラヘルツ波のパルス(以下「メインパルス」という。)と、前記テラヘルツ波の光路上にある何れかの光学素子において内部で多重反射し且つ前記プリズムと前記計測補助部材との界面で反射したテラヘルツ波のパルス(以下「ノイズパルス」という。)とが、前記テラヘルツ波検出素子による前記相関の検出の際に時間的に互いに分離されるように、前記計測補助部材の厚さ又は屈折率が設定されている、
テラヘルツ波分光計測装置。 - 前記テラヘルツ波検出素子による前記相関の検出の際に時間的に前記ノイズパルスの後に前記メインパルスが位置するように前記計測補助部材の厚さ又は屈折率が設定されている、
請求項1に記載のテラヘルツ波分光計測装置。 - 前記テラヘルツ波検出素子による前記相関の検出の際に時間的に前記ノイズパルスの前に前記メインパルスが位置するように前記計測補助部材の厚さ又は屈折率が設定されている、
請求項1に記載のテラヘルツ波分光計測装置。 - 前記テラヘルツ波検出素子による前記相関の検出の際に時間的に複数の前記ノイズパルスが互いに分離して存在する場合に、隣り合う2つのノイズパルスの間に前記メインパルスが位置するように前記計測補助部材の厚さ又は屈折率が設定されている、
請求項1に記載のテラヘルツ波分光計測装置。 - 前記計測補助部材が前記プリズムと同じ材料からなる、
請求項1〜4の何れか1項に記載のテラヘルツ波分光計測装置。 - 前記計測補助部材を前記プリズムに押し付ける押し付け治具を更に備える、
請求項1〜5の何れか1項に記載のテラヘルツ波分光計測装置。 - 前記計測補助部材が平板状の部材である、
請求項1〜6の何れか1項に記載のテラヘルツ波分光計測装置。 - 前記計測補助部材の前記全反射面に前記測定対象物の密着性を高める層が形成されている、
請求項1〜7の何れか1項に記載のテラヘルツ波分光計測装置。 - 前記計測補助部材の前記全反射面に前記測定対象物を流す流路が形成されている、
請求項1〜8の何れか1項に記載のテラヘルツ波分光計測装置。 - 前記計測補助部材が容器の底部を構成する部材である、
請求項1〜9の何れか1項に記載のテラヘルツ波分光計測装置。 - 前記容器の中へ前記測定対象物を供給する供給部と、前記容器の中から前記測定対象物を排出する排出部と、を更に備える、
請求項10に記載のテラヘルツ波分光計測装置。 - 光源から出力されたパルスレーザ光を分岐部により2分岐してポンプ光およびプローブ光を出力し、前記ポンプ光が入力されたテラヘルツ波発生素子によりテラヘルツ波を発生させて出力し、測定対象物を経た前記テラヘルツ波と前記プローブ光との間の相関をテラヘルツ波検出素子により検出して、前記測定対象物についてテラヘルツ波分光計測を行う方法であって、
入力面、出力面および配置面を有するプリズムと、入出力面および全反射面を有する計測補助部材とを、前記テラヘルツ波の光路上に配置し、前記プリズムの前記配置面に前記計測補助部材の前記入出力面を対向させ、前記計測補助部材の前記全反射面上に前記測定対象物を配置し、
前記テラヘルツ波発生素子から出力されて前記プリズムの前記入力面に入力したテラヘルツ波を前記プリズムの内部で前記入力面から前記配置面まで伝搬させた後、そのテラヘルツ波を前記計測補助部材の内部で前記入出力面から前記全反射面まで伝搬させて、そのテラヘルツ波を前記計測補助部材の前記全反射面で全反射させ、
その全反射させたテラヘルツ波を前記計測補助部材の内部で前記全反射面から前記入出力面まで伝搬させた後、そのテラヘルツ波を前記プリズムの内部で前記配置面から前記出力面まで伝搬させて、そのテラヘルツ波を前記プリズムの前記出力面から前記テラヘルツ波検出素子へ出力し、
このテラヘルツ波分光計測において、前記テラヘルツ波の光路上にある何れの光学素子においても内部で多重反射せず且つ前記計測補助部材の前記全反射面で全反射したテラヘルツ波のパルス(以下「メインパルス」という。)と、前記テラヘルツ波の光路上にある何れかの光学素子において内部で多重反射し且つ前記プリズムと前記計測補助部材との界面で反射したテラヘルツ波のパルス(以下「ノイズパルス」という。)とが、前記テラヘルツ波検出素子による前記相関の検出の際に時間的に互いに分離されるように、厚さ又は屈折率が設定された前記計測補助部材を用いる、
テラヘルツ波分光計測方法。 - 前記テラヘルツ波検出素子による前記相関の検出の際に時間的に前記ノイズパルスの後に前記メインパルスが位置するように厚さ又は屈折率が設定された前記計測補助部材を用いる、
請求項12に記載のテラヘルツ波分光計測方法。 - 前記テラヘルツ波検出素子による前記相関の検出の際に時間的に前記ノイズパルスの前に前記メインパルスが位置するように厚さ又は屈折率が設定された前記計測補助部材を用いる、
請求項12に記載のテラヘルツ波分光計測方法。 - 前記テラヘルツ波検出素子による前記相関の検出の際に時間的に複数の前記ノイズパルスが互いに分離して存在する場合に、隣り合う2つのノイズパルスの間に前記メインパルスが位置するように厚さ又は屈折率が設定された前記計測補助部材を用いる、
請求項12に記載のテラヘルツ波分光計測方法。 - 前記計測補助部材が前記プリズムと同じ材料からなる、
請求項12〜15の何れか1項に記載のテラヘルツ波分光計測方法。 - 前記計測補助部材を前記プリズムに押し付ける押し付け治具を用いる、
請求項12〜16の何れか1項に記載のテラヘルツ波分光計測方法。 - 前記計測補助部材が平板状の部材である、
請求項12〜17の何れか1項に記載のテラヘルツ波分光計測方法。 - 前記計測補助部材の前記全反射面に前記測定対象物の密着性を高める層が形成されている、
請求項12〜18の何れか1項に記載のテラヘルツ波分光計測方法。 - 前記計測補助部材の前記全反射面に前記測定対象物を流す流路が形成されており、その流路を流れる前記測定対象物についてテラヘルツ波分光計測を行う、
請求項12〜19の何れか1項に記載のテラヘルツ波分光計測方法。 - 前記計測補助部材が容器の底部を構成する部材である、
請求項12〜20の何れか1項に記載のテラヘルツ波分光計測方法。 - 前記容器の中へ前記測定対象物を供給する供給部と、前記容器の中から前記測定対象物を排出する排出部とを用い、前記供給部により前記容器の中へ供給される前記測定対象物についてテラヘルツ波分光計測を行う、
請求項21に記載のテラヘルツ波分光計測方法。
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