JP2000352558A - Terahertz spectroscope - Google Patents
Terahertz spectroscopeInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数１ＴＨｚ
（テラヘルツ）周辺の電磁波であるテラヘルツ波を分光
測定に利用したテラヘルツ波分光器に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention
(Terahertz) The present invention relates to a terahertz wave spectrometer that uses a terahertz wave, which is an electromagnetic wave around, for spectroscopic measurement.
【０００２】[0002]
【従来の技術】周波数１ＴＨｚ（テラヘルツ）周辺の電
磁波領域（テラヘルツ波領域、例えばおよそ１００ＧＨ
ｚ〜１０ＴＨｚ、あるいはさらにその周辺領域を含んだ
広い周波数領域を指す）は、光波と電波の境界に位置す
る周波数領域であり、テラヘルツ波は、例えば赤外の分
光やイメージングへの応用等に有効である。2. Description of the Related Art An electromagnetic wave region around a frequency of 1 THz (terahertz) (terahertz wave region, for example, about 100 GHz)
z to 10 THz, or a wide frequency region including the peripheral region thereof) is a frequency region located at the boundary between light waves and radio waves, and a terahertz wave is effective for application to infrared spectroscopy and imaging, for example. It is.
【０００３】このような周波数領域はその発生器や検出
器などの装置開発が比較的遅れており、技術面でも応用
面でも未開拓の部分が多い。特に、テラヘルツ波を用い
てサンプルの特性・定量等について測定を行う分光器な
どによる産業上の応用という点から言えば、小型かつ簡
便な光源であるテラヘルツ波発生装置、及びその検出装
置が不可欠である。[0003] In such a frequency domain, development of devices such as a generator and a detector thereof is relatively delayed, and there are many untapped parts in terms of technology and application. In particular, in terms of industrial applications such as spectroscopes that measure the characteristics and quantification of samples using terahertz waves, a terahertz wave generator, which is a small and simple light source, and its detection device are indispensable. is there.
【０００４】近年、光スイッチ素子や電気光学結晶（Ｅ
Ｏ結晶、Electro-Optic Crystal）などを用いたそのよ
うな光源・発生器や検出器の開発が進められつつある。
電気回路の発振器による方法ではテラヘルツ波領域の電
磁波発生は難しいが、パルス状の光を用いて電流などを
変調することによって、この領域の電磁波の発生及び検
出を行うことができる（文献として、例えば、「レーザ
ー研究２６巻７号 pp.515−521 (1998)」がある）。In recent years, optical switching elements and electro-optic crystals (E
The development of such a light source / generator or detector using O crystal, Electro-Optic Crystal, or the like is being advanced.
Although it is difficult to generate electromagnetic waves in the terahertz wave region by a method using an oscillator in an electric circuit, it is possible to generate and detect electromagnetic waves in this region by modulating current and the like using pulsed light (for example, as a document, , "Laser Research Vol. 26, No. 7, pp. 515-521 (1998)").
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記したＥＯ結晶を用
いた装置に関しては、テラヘルツ波を検出する方法とし
て、ＺｎＴｅなどのＥＯ結晶を用いた検出器が提案され
ている（例えば、日本物理学会１９９８年秋の分科会講
演概要集、講演番号２５ａＹＮ−１８）。すなわち、Ｅ
Ｏ結晶でのポッケルス効果を利用し、テラヘルツ波ビー
ムの電界を受けたことによってＥＯ結晶内に生じる複屈
折率変化を直線偏光したプローブ光の強度変化によって
測定して、入射電界、したがって検出器に入射したテラ
ヘルツ波とその強度を検出することができる。As for the above-mentioned apparatus using an EO crystal, a detector using an EO crystal such as ZnTe has been proposed as a method for detecting a terahertz wave (for example, the Physical Society of Japan 1998). Fall Meeting, Autumn Meeting, Lecture No. 25aYN-18). That is, E
Utilizing the Pockels effect in the O crystal, the change in the birefringence caused in the EO crystal due to the electric field of the terahertz wave beam is measured by the change in the intensity of the linearly polarized probe light. The incident terahertz wave and its intensity can be detected.
【０００６】また、このようなＥＯ結晶はテラヘルツ波
の発生器に対しても適用することが可能である（例え
ば、Applied Physics Letters, vol.73, no.21, pp.304
9−3051 (1998)、Applied Physics Letters, vol.73, n
o.22, pp.3184−3186 (1998)）。この場合、ＥＯ結晶に
フェムト秒光パルスなどの入射光を入射すると逆ポッケ
ルス効果による光整流作用が生じ、それによってテラヘ
ルツ波を発生させることができる。例えば、発生器・検
出器用に薄いＥＯ結晶を用いることによって、３０ＴＨ
ｚ（波長１０μｍ）程度のテラヘルツ波の分光測定が可
能である。[0006] Such an EO crystal can also be applied to a terahertz wave generator (for example, Applied Physics Letters, vol. 73, no. 21, pp. 304).
9-3051 (1998), Applied Physics Letters, vol. 73, n
o.22, pp.3184-3186 (1998)). In this case, when incident light such as a femtosecond light pulse is incident on the EO crystal, an optical rectification effect is generated by an inverse Pockels effect, and a terahertz wave can be generated. For example, by using thin EO crystals for generators and detectors, 30 TH
Spectroscopic measurement of terahertz waves of about z (wavelength: 10 μm) is possible.
【０００７】テラヘルツ波を利用した分光器を様々な方
面に応用してその利用をすすめていくためには、さらに
装置の小型化等が必要である。しかしながら、上記した
ようなＥＯ結晶によるテラヘルツ波の発生器及び検出器
を用いてテラヘルツ波分光器を構成する場合、発生器及
び検出器に対してそれぞれにＥＯ結晶等を設置する必要
があり、それによって装置が複雑化してしまうという問
題がある。[0007] In order to apply a spectroscope using terahertz waves to various fields and promote its use, it is necessary to further reduce the size of the apparatus. However, when the terahertz wave spectrometer is configured using the terahertz wave generator and the detector using the EO crystal as described above, it is necessary to install an EO crystal or the like for each of the generator and the detector. This complicates the device.
【０００８】本発明は、以上の問題点に鑑みてなされた
ものであり、ＥＯ結晶をテラヘルツ波発生器及び検出器
の両方に用いた分光器において、装置構成を簡単化及び
小型化することができるテラヘルツ波分光器を提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a spectroscope using an EO crystal for both a terahertz wave generator and a detector, in which the structure of the apparatus can be simplified and downsized. It is an object of the present invention to provide a terahertz wave spectrometer that can be used.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明によるテラヘルツ波分光器は、励起光
によってテラヘルツ波を発生させるテラヘルツ波発生器
と、プローブ光によってテラヘルツ波を検出するテラヘ
ルツ波検出器と、を備え、分光測定を行うテラヘルツ波
分光器であって、テラヘルツ波発生器及びテラヘルツ波
検出器は、単一の電気光学結晶を共に用いてテラヘルツ
波の発生及び検出をそれぞれ行うとともに、テラヘルツ
波発生器から出射されるテラヘルツ波の出射光学系と、
テラヘルツ波検出器に入射されるテラヘルツ波の入射光
学系とは、その光学系の一部または全部を共有して構成
されていることを特徴とする。In order to achieve the above object, a terahertz wave spectrometer according to the present invention detects a terahertz wave by a probe light and a terahertz wave generator for generating a terahertz wave by excitation light. A terahertz wave detector, and a terahertz wave spectrometer for performing spectroscopic measurement, wherein the terahertz wave generator and the terahertz wave detector respectively use a single electro-optic crystal to generate and detect the terahertz wave. An optical system for emitting a terahertz wave emitted from the terahertz wave generator,
The terahertz wave incident optical system incident on the terahertz wave detector is characterized in that a part or all of the optical system is shared.
【００１０】上記したテラヘルツ波分光器においては、
テラヘルツ波の発生・検出に同一のＥＯ結晶を共用させ
て装置を構成し、さらにそれに合わせて、テラヘルツ波
の出射・入射光学系の一部または全部について同一の光
学系を共有させて、ほぼ同じ光路を折り返されて戻って
くる往復光路として構成している。これによって、類似
の構成を有するテラヘルツ波発生器・出射光学系と、テ
ラヘルツ波検出器・入射光学系とを重複的に設置するこ
とがなくなり、したがって、装置構成が大幅に簡単化さ
れるとともに、その小型化が可能となる。なお、光学系
については全部を共通に構成することが装置の簡単化の
ため好ましいが、必要に応じて、その一部について別の
構成からなる光学系を用いても良い。In the above terahertz wave spectrometer,
The same EO crystal is shared for generation and detection of terahertz waves, and the apparatus is configured. In addition, the same optical system is shared for part or all of the terahertz wave emission / incidence optical system. The optical path is configured as a reciprocating optical path that returns after being folded. As a result, the terahertz wave generator / emission optical system having a similar configuration and the terahertz wave detector / incident optical system are not redundantly installed, and thus the device configuration is greatly simplified, Its size can be reduced. It is preferable that all the optical systems are configured in common for the sake of simplicity of the apparatus. However, if necessary, an optical system having another configuration may be used for a part thereof.
【００１１】また、電気光学結晶の結晶方位に対して、
励起光またはプローブ光の偏光をそれぞれ所定の偏光方
向とする励起光偏光手段またはプローブ光偏光手段の少
なくとも一方をさらに備えることを特徴とする。Further, with respect to the crystal orientation of the electro-optic crystal,
It is characterized by further comprising at least one of excitation light polarization means and probe light polarization means for setting the polarization of the excitation light or probe light to a predetermined polarization direction.
【００１２】ＥＯ結晶を用いたテラヘルツ波装置におい
ては、ＥＯ結晶の結晶方位と、光やテラヘルツ波の偏光
方向との間に一定の関係を持たせることによって、特に
効率的にテラヘルツ波の発生・検出を行うことができ
る。これに対して上記のように、用いられる光パルス等
の偏光の初期状態、及び装置構成などに応じて励起光ま
たはプローブ光に対して偏光手段を設け、それぞれの光
の偏光方向を独立に制御・設定することによって、同一
のＥＯ結晶によるテラヘルツ波の発生及び検出の効率的
な両立が実現される。In a terahertz wave device using an EO crystal, the generation and generation of a terahertz wave can be particularly efficiently performed by providing a certain relationship between the crystal orientation of the EO crystal and the polarization direction of light or the terahertz wave. Detection can be performed. On the other hand, as described above, a polarization unit is provided for the excitation light or the probe light according to the initial state of the polarization of the light pulse or the like to be used and the device configuration, and the polarization direction of each light is independently controlled. By setting, efficient coexistence of generation and detection of terahertz waves by the same EO crystal is realized.
【００１３】分光器の構成・応用としては、例えば測定
対象となる試料の透過特性計測用、または反射特性計測
用などに対応した構成などが考えられる。As a configuration and application of the spectroscope, for example, a configuration corresponding to measurement of transmission characteristics or measurement of reflection characteristics of a sample to be measured can be considered.
【００１４】例えば、分光測定は、試料の透過特性を測
定するものであって、出射光学系によって導光されたテ
ラヘルツ波は、所定の反射手段によって反射されて入射
光学系に光路変更されることを特徴としても良い。For example, spectrometry measures the transmission characteristics of a sample, and a terahertz wave guided by an output optical system is reflected by a predetermined reflecting means and changed in optical path to an incident optical system. May be a feature.
【００１５】また、分光測定は、試料の反射特性を測定
するものであって、出射光学系によって導光されたテラ
ヘルツ波は、試料によって反射されて入射光学系に光路
変更されることを特徴としても良い。In the spectrometry, the reflection characteristic of the sample is measured, and the terahertz wave guided by the output optical system is reflected by the sample and changed the optical path to the incident optical system. Is also good.
【００１６】このような構成によって、出射・入射光学
系によるそれぞれの光路が往復光路によって形成された
光学系とすることができる。また、上記以外の構成も可
能である。With such a configuration, it is possible to provide an optical system in which each optical path of the emission / incident optical system is formed by a reciprocating optical path. Further, configurations other than those described above are possible.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明によるテ
ラヘルツ波分光器の好適な実施形態について詳細に説明
する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符
号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法
比率は、説明のものと必ずしも一致していない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a terahertz wave spectrometer according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description. Also, the dimensional ratios in the drawings do not always match those described.
【００１８】図１は、本発明によるテラヘルツ波分光器
の一実施形態を示す構成図である。この分光器は透過特
性計測用であり、テラヘルツ波の発生及び検出に単一の
ＥＯ結晶（電気光学結晶）であるＺｎＴｅ結晶１０を用
いて構成されている。すなわち、このＺｎＴｅ結晶１０
は、テラヘルツ波の発生器及び検出器の両方を構成する
ものとして設置されている。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a terahertz wave spectrometer according to the present invention. This spectroscope is for measuring transmission characteristics, and is configured to use a single EO crystal (electro-optic crystal) ZnTe crystal 10 for generating and detecting terahertz waves. That is, the ZnTe crystal 10
Are installed as constituting both a generator and a detector of the terahertz wave.
【００１９】本実施形態によるテラヘルツ波分光器の装
置構成について説明する。所定の励起光源（図示してい
ない）からの励起光は、波長板２１を通過して所定の偏
光状態とされた後、励起光路ｌ0によって対物レンズ２
０を介してＺｎＴｅ結晶１０の所定の部位であるテラヘ
ルツ波発生部Ａに集束されつつ入射される。励起光とし
ては、例えばフェムト秒パルスレーザによるフェムト秒
光パルスなどが用いられる。The device configuration of the terahertz wave spectrometer according to the present embodiment will be described. Excitation light from a predetermined excitation light source (not shown) passes through the wave plate 21 and is brought into a predetermined polarization state, and then the objective lens 2 is excited by an excitation light path 10 .
0, the light is focused and incident on a terahertz wave generation part A which is a predetermined part of the ZnTe crystal 10. As the excitation light, for example, a femtosecond optical pulse by a femtosecond pulse laser is used.
【００２０】このとき、ＺｎＴｅ結晶１０のテラヘルツ
波発生部Ａはテラヘルツ波発生器として機能する。すな
わち、入射した励起光である光パルスから逆ポッケルス
効果による光整流作用が生じ、それにより発生部Ａにお
いて分光に用いられるテラヘルツ波が発生されて、シリ
コンレンズ１１を介して出射光路ｌ1によって出射され
る。At this time, the terahertz wave generator A of the ZnTe crystal 10 functions as a terahertz wave generator. That is, an optical rectification effect by an inverse Pockels effect is generated from an optical pulse that is an incident excitation light, and a terahertz wave used for spectroscopy is generated in the generation unit A, and the light is emitted by the emission optical path l 1 via the silicon lens 11. Is emitted.
【００２１】出射されたテラヘルツ波は、軸外し放物面
鏡１２によって所定の方向にその光路ｌ1が変換される
とともにほぼ平行な光にコリメートされて、分光しよう
とする測定試料セルであるサンプル３０へと導かれる。
サンプル３０を透過したテラヘルツ波は、さらに出射光
路ｌ1の終端を形成している反射手段である全反射鏡１
４によって反射されて光路が折り返され、入射光路ｌ2
によって再びサンプル３０を透過した後、軸外し放物面
鏡１２によってその光路が変換され、シリコンレンズ１
１を介してＺｎＴｅ結晶１０の所定の部位であるテラヘ
ルツ波検出部Ｂに集光・入射される。The emitted terahertz wave is converted into an optical path l 1 in a predetermined direction by an off-axis parabolic mirror 12 and is collimated into substantially parallel light, which is a sample serving as a measurement sample cell to be separated. It is led to 30.
Terahertz waves transmitted through the sample 30, the total reflection mirror is reflecting means are further formed the end of the outgoing optical path l 1 1
4 is reflected by the optical path and the optical path is turned back, and the incident optical path l 2
After passing through the sample 30 again, the optical path is changed by the off-axis parabolic mirror 12, and the silicon lens 1
The light is condensed and incident on the terahertz wave detection unit B, which is a predetermined portion of the ZnTe crystal 10, via the light source 1.
【００２２】このとき、ＺｎＴｅ結晶１０のテラヘルツ
波検出部Ｂはテラヘルツ波検出器として機能する。すな
わち、ＺｎＴｅ結晶１０にテラヘルツ波が入射すると、
その電界により結晶内で電気光学効果であるポッケルス
効果によって、検出部Ｂにおいて複屈折率変化を生じ
る。この複屈折率変化をプローブ光を用いて測定するこ
とによって、テラヘルツ波が検出される。At this time, the terahertz wave detector B of the ZnTe crystal 10 functions as a terahertz wave detector. That is, when a terahertz wave is incident on the ZnTe crystal 10,
Due to the Pockels effect, which is an electro-optical effect in the crystal due to the electric field, a change in the birefringence occurs in the detection unit B. The terahertz wave is detected by measuring the change in the birefringence using the probe light.
【００２３】本実施形態においては、所定のプローブ光
源（図示していない）からのプローブ光は、偏光ビーム
スプリッター２３及び波長板２２を通過して所定の偏光
状態とされた後、プローブ光路ｌ3によって対物レンズ
２０を介してＺｎＴｅ結晶１０の上記したテラヘルツ波
検出部Ｂに集束されつつ入射される。ここで、ＺｎＴｅ
結晶１０のシリコンレンズ１１側の面には反射面１０ａ
が形成されている。これにより、プローブ光はＺｎＴｅ
結晶１０内を通過した後、この反射面１０ａによって反
射されて再び光路ｌ3を反対方向に導かれ、波長板２２
を通過し偏光ビームスプリッター２３によってその一部
が反射・出力されて、その出力されたプローブ光成分が
光検出器４０に入射し検出・測定される。In the present embodiment, the probe light from a predetermined probe light source (not shown) passes through the polarizing beam splitter 23 and the wave plate 22 and is brought into a predetermined polarization state, and then the probe light path l 3. Accordingly, the light is focused and incident on the above-described terahertz wave detection unit B of the ZnTe crystal 10 via the objective lens 20. Here, ZnTe
A reflection surface 10a is provided on the surface of the crystal 10 on the silicon lens 11 side.
Are formed. Thereby, the probe light is ZnTe
After passing through the crystal 10, the light is reflected by the reflecting surface 10 a and guided again in the optical path l 3 in the opposite direction.
And a part thereof is reflected and output by the polarization beam splitter 23, and the output probe light component enters the photodetector 40 and is detected and measured.
【００２４】このような構成において、ＺｎＴｅ結晶１
０のテラヘルツ波検出部Ｂにテラヘルツ波が入射される
と、プローブ光が通過するＺｎＴｅ結晶１０の部分の複
屈折率がポッケルス効果によって通常の状態から変化す
る。このとき、この変化した複屈折率によって反射され
て光路ｌ3を戻っていくプローブ光の偏光状態が変化
し、したがって、偏光ビームスプリッター２３によって
反射されて光検出器４０に検出されるプローブ光成分の
強度・光量が変化する。この光量変化を光検出器４０に
接続された信号処理部５０を介して測定することによっ
て、テラヘルツ波を検出することができる。In such a configuration, the ZnTe crystal 1
When a terahertz wave is incident on the 0 terahertz wave detector B, the birefringence of the portion of the ZnTe crystal 10 through which the probe light passes changes from the normal state due to the Pockels effect. In this case, the altered polarization state of the probe light is reflected by the birefringence going back the optical path l 3 is changed, therefore, the probe light component detected is reflected by the polarization beam splitter 23 to the photodetector 40 Changes the intensity and the amount of light. By measuring the change in the amount of light via the signal processing unit 50 connected to the photodetector 40, a terahertz wave can be detected.
【００２５】なお、プローブ光については、例えば励起
光と同様の光パルスなどが用いられる。また、プローブ
光のＺｎＴｅ結晶１０への照射については、テラヘルツ
波を発生させる励起光の照射タイミング、検出部Ｂへの
テラヘルツ波の入射タイミングと同期させて行う必要が
ある。そのような同期の方法としては、例えば励起光源
及びプローブ光源として同一のレーザ光源を用い、レー
ザ光源からの光パルスをビームスプリッター等の光分岐
器によって分岐させ、それぞれの光路の光路長等によっ
てタイミングを調整して励起光及びプローブ光として用
いる構成などがある。As the probe light, for example, the same light pulse as the excitation light is used. Further, the irradiation of the ZnTe crystal 10 with the probe light needs to be performed in synchronization with the irradiation timing of the excitation light for generating the terahertz wave and the incident timing of the terahertz wave on the detection unit B. As such a synchronization method, for example, the same laser light source is used as an excitation light source and a probe light source, and an optical pulse from the laser light source is split by an optical splitter such as a beam splitter. Is adjusted and used as excitation light and probe light.
【００２６】また、反射されて光検出器４０で検出され
るプローブ光の光量を測定するための信号処理部５０
は、例えばロックインアンプ等を有して構成され、励起
光・プローブ光の照射に同期して与えられる参照信号な
どによって同期制御されつつ光量測定とそれによるテラ
ヘルツ波の検出が行われる。A signal processing unit 50 for measuring the amount of probe light reflected and detected by the photodetector 40 is provided.
Is configured to include, for example, a lock-in amplifier, and performs light amount measurement and detection of terahertz waves by synchronous control by a reference signal or the like provided in synchronization with irradiation of excitation light and probe light.
【００２７】次に、本実施形態によるテラヘルツ波分光
器でのＥＯ結晶の結晶方位、及び光の偏光方向等の設定
について説明する。ＥＯ結晶を用いたテラヘルツ波装置
においては、励起光とプローブ光の偏光方向、テラヘル
ツ波の偏光方向、及びＥＯ結晶の結晶方位のそれぞれに
ついて、一定の条件を満たすように構成することが効率
良くテラヘルツ波の発生・検出を行うために必要とされ
る。図２は、図１に示したテラヘルツ波分光器における
各方位・方向の設定を説明するための模式図である。こ
こで、図２における紙面上の上下・垂直方向は図１にお
ける紙面に垂直な方向と一致しており、ＺｎＴｅ結晶１
０に対する励起光及びプローブ光の入射方向について
は、図２においては紙面に対して垂直上方から入射され
る。Next, the setting of the crystal orientation of the EO crystal, the polarization direction of light, and the like in the terahertz wave spectrometer according to the present embodiment will be described. In a terahertz wave device using an EO crystal, it is efficient to configure the terahertz wave so as to satisfy certain conditions for each of the polarization direction of the excitation light and the probe light, the polarization direction of the terahertz wave, and the crystal orientation of the EO crystal. It is required to generate and detect waves. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining setting of each direction and direction in the terahertz wave spectrometer shown in FIG. Here, the vertical and vertical directions on the plane of FIG. 2 correspond to the directions perpendicular to the plane of FIG.
Regarding the incident directions of the excitation light and the probe light with respect to 0, in FIG.
【００２８】本実施形態においては、ＥＯ結晶としてＺ
ｎＴｅ結晶１０の（１１０）面を用いており、（１１
０）面は、図２にその結晶方位を示すように互いに直交
する［００１］軸及び［−１１０］軸で四角形に切り出
してある。この結晶においては、［００１］軸方向に電
圧を印加すると［−１１０］軸方向の屈折率が変化する
電気光学効果を生じる。In this embodiment, the EO crystal is Z
The (110) plane of the nTe crystal 10 is used, and (11)
The 0) plane is cut out in a quadrangle with the [001] axis and the [-110] axis orthogonal to each other, as shown in FIG. In this crystal, when a voltage is applied in the [001] axis direction, an electro-optic effect occurs in which the refractive index in the [-110] axis direction changes.
【００２９】このような結晶構造・結晶方位によって形
成・配置されたＺｎＴｅ結晶１０に対して、励起光、プ
ローブ光、及び生成されるテラヘルツ波の偏光方向をそ
れぞれ図２に示す方向に以下に述べる方法で設定する。
まず、励起光及びプローブ光となる光パルスとしては、
いずれも垂直な方向（図１においては、紙面に垂直な方
向）に偏光した垂直偏光の光を用いる。これに対して、
［−１１０］軸と平行な方向にテラヘルツ波発生部Ａに
照射される励起光の偏光を設定する。すなわち、垂直偏
光の励起光に対して、励起光偏光手段である１／２波長
板２１を励起光路ｌ0上に配置してその偏光を−４５度
に回転させた後、発生部Ａへと導光・照射する。このと
き、発生部Ａにおいては［００１］軸と平行（４５度）
な偏波面を有するテラヘルツ波が発生される。The polarization directions of the excitation light, the probe light, and the generated terahertz wave in the ZnTe crystal 10 formed and arranged according to such a crystal structure and crystal orientation are described below in the directions shown in FIG. Set by method.
First, as the light pulse serving as the excitation light and the probe light,
In each case, vertically polarized light polarized in a vertical direction (in FIG. 1, a direction perpendicular to the paper surface) is used. On the contrary,
The polarization of the excitation light applied to the terahertz wave generator A is set in a direction parallel to the [-110] axis. That is, for the vertically polarized excitation light, the half-wave plate 21 serving as the excitation light polarizing means is arranged on the excitation light path 10 and its polarization is rotated by -45 degrees. Light guide and irradiation. At this time, in the generation part A, it is parallel to the [001] axis (45 degrees).
A terahertz wave having a strong polarization plane is generated.
【００３０】一方、プローブ光については、垂直偏光の
プローブ光に対して偏光ビームスプリッター２３で偏光
の主軸を垂直にし、光路上に配置されたプローブ光偏光
手段である１／８波長板２２を通過してテラヘルツ波検
出部Ｂへと照射される。プローブ光は、ＺｎＴｅ結晶１
０内を通過し、その反射面１０ａによって反射されて戻
ってくるが、このとき１／８波長板２２を再度通過して
偏光が円偏光となり、偏光ビームスプリッター２３で一
部の成分が反射・出力されて光検出器４０へと入射され
てその光量が検出・測定される。On the other hand, with respect to the probe light, the polarization beam splitter 23 makes the main axis of polarization perpendicular to the vertically polarized probe light, and passes through the 1/8 wavelength plate 22 which is a probe light polarization means arranged on the optical path. Then, the light is emitted to the terahertz wave detection unit B. The probe light is ZnTe crystal 1
0, the light is reflected by the reflecting surface 10a and returns. At this time, the light passes through the ８ wavelength plate 22 again, and the polarized light becomes circularly polarized light. The light is output and made incident on the photodetector 40, and its light amount is detected and measured.
【００３１】ここで、検出部Ｂに上記したように［００
１］軸と平行な偏波面を有するテラヘルツ波が入射して
屈折率変調が生じると、変調されたＺｎＴｅ結晶１０内
を通過することによって、反射面１０ａから戻って偏光
ビームスプリッター２３に到達するプローブ光の偏光
が、変調がない場合の円偏光からずれて楕円偏光とな
る。したがって、偏光ビームスプリッター２３から出力
されて光検出器４０によって検出されるプローブ光成分
の光量が変化し、この光量変化を信号処理部５０によっ
て定量することにより、検出部Ｂに入射したテラヘルツ
波とその光量が検出・測定される。Here, as described above, [00]
1] When a terahertz wave having a plane of polarization parallel to the axis is incident and causes a refractive index modulation, the probe passes through the modulated ZnTe crystal 10 and returns from the reflecting surface 10a to reach the polarizing beam splitter 23. The polarization of the light is deviated from the circular polarization when there is no modulation, and becomes elliptically polarized light. Therefore, the light amount of the probe light component output from the polarization beam splitter 23 and detected by the photodetector 40 changes, and the change in the light amount is quantified by the signal processing unit 50, so that the terahertz wave incident on the detection unit B is reduced. The light amount is detected and measured.
【００３２】以上の構成及び設定によるテラヘルツ波分
光器の効果について説明する。従来のＥＯ結晶を用いた
装置においては、テラヘルツ波発生器及びテラヘルツ波
検出器においてそれぞれ別個のＥＯ結晶を用いて装置が
構成されている。この場合、励起光によって発生器から
発生されたテラヘルツ波は出射光学系によって出射・導
光されてサンプルに照射され、サンプルを透過したテラ
ヘルツ波は入射光学系によって導光されて検出器に入射
・検出される。このような構成においては、装置の小型
化が困難であり、また、光学系の調整・設置等が複雑化
されてしまうという問題がある。The effect of the terahertz wave spectrometer by the above configuration and setting will be described. In a conventional device using an EO crystal, the device is configured using separate EO crystals in a terahertz wave generator and a terahertz wave detector. In this case, the terahertz wave generated from the generator by the excitation light is emitted and guided by the emission optical system and irradiates the sample, and the terahertz wave transmitted through the sample is guided by the incidence optical system and enters the detector. Is detected. In such a configuration, it is difficult to reduce the size of the device, and there is a problem that adjustment and installation of the optical system are complicated.
【００３３】これに対して、上記した実施形態によるテ
ラヘルツ波分光器においては、発生器及び検出器に対し
て同一のＥＯ結晶であるＺｎＴｅ結晶１０を用いてい
る。また、サンプルを透過したテラヘルツ波をほぼ反対
方向へと反射して光路を折り返す反射手段である全反射
鏡１４を設置し、これによって、単一の軸外し放物面鏡
１２及びシリコンレンズ１１を共用して出射光学系及び
入射光学系を構成している。このような構成とすること
によって、装置が大幅に簡単化されるとともに、その小
型化が可能となる。また、用いる光学部品が減少するこ
とによって、装置の製造や保守・整備等も容易になる。On the other hand, in the terahertz wave spectrometer according to the above-described embodiment, the same EO crystal ZnTe crystal 10 is used for the generator and the detector. In addition, a total reflection mirror 14 which is a reflection means for reflecting the terahertz wave transmitted through the sample in a substantially opposite direction and turning back the optical path is provided, whereby a single off-axis parabolic mirror 12 and a silicon lens 11 are formed. The output optical system and the incident optical system are commonly used. With such a configuration, the device can be greatly simplified and its size can be reduced. In addition, the reduction in the number of optical components used facilitates manufacture, maintenance, and maintenance of the device.
【００３４】また、ＥＯ結晶を用いてテラヘルツ波の発
生及び検出を行う場合、ＥＯ結晶の結晶方位と、励起
光、プローブ光、及びテラヘルツ波の偏光の方向と、を
一定の相関によって設定する必要がある。これに対し
て、本実施形態においては、励起光及びプローブ光に対
して、それぞれ別個に励起光偏光手段である１／２波長
板２１、及びプローブ光偏光手段である１／８波長板２
２を設置している。これによって、それぞれの偏光状態
を独立に制御・設定して、同一のＥＯ結晶によるテラヘ
ルツ波の発生及び検出の実現・両立を可能としている。When generating and detecting a terahertz wave using an EO crystal, the crystal orientation of the EO crystal and the polarization directions of the excitation light, the probe light, and the polarization of the terahertz wave need to be set with a certain correlation. There is. On the other hand, in the present embodiment, for the excitation light and the probe light, the １ ／ wavelength plate 21 as the excitation light polarization unit and the ８ wavelength plate 2
2 are installed. As a result, the respective polarization states are independently controlled and set, and the generation and detection of terahertz waves by the same EO crystal can be realized and compatible.
【００３５】なお、このようなテラヘルツ波発生器及び
検出器として用いられるＥＯ結晶としては、上記したＺ
ｎＴｅ結晶以外の様々なものを適用可能であり、例えば
ＧａＰ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅなどを用いることができる。
これらの結晶はすべてジンクブレンド構造であり、した
がって、結晶方位やレーザ光の偏光方位等については上
記の場合と同様である。The EO crystal used as such a terahertz wave generator and detector includes the above-mentioned Z
Various materials other than the nTe crystal can be applied, and for example, GaP, ZnS, ZnSe, or the like can be used.
All of these crystals have a zinc blend structure, and therefore have the same crystal orientation and polarization direction of laser light as in the above case.
【００３６】また、ＺｎＴｅ結晶１０のシリコンレンズ
１１側に形成されている反射面１０ａについては、例え
ば蒸着によって形成することができるが、反射する必要
があるのはプローブ光のみであって励起光については反
射しなくても良いので、テラヘルツ波検出部Ｂを含む所
定の範囲のみに反射面１０ａを作製すれば良い。また、
励起光偏光手段及びプローブ光偏光手段については、用
いられる光の偏光状態や結晶の設置条件等に応じて上記
した以外の波長板や偏光子等を用いて構成しても良く、
また、光パルスの初期状態の偏光をそのまま用いるとき
など設置する必要がない場合には、どちらか一方または
両方の偏光手段を省略しても良い。The reflection surface 10a formed on the side of the silicon lens 11 of the ZnTe crystal 10 can be formed, for example, by vapor deposition. However, it is necessary to reflect only the probe light and not the excitation light. Does not need to be reflected, so that the reflection surface 10a may be formed only in a predetermined range including the terahertz wave detection unit B. Also,
The excitation light polarizing means and the probe light polarizing means may be configured using a wave plate or a polarizer other than those described above depending on the polarization state of the light to be used or the crystal installation conditions,
Further, when it is not necessary to install the polarization means in the initial state of the light pulse as it is, one or both of the polarization means may be omitted.
【００３７】本発明によるテラヘルツ波分光器は、上記
した実施形態に限られるものではなく、様々な変形・応
用が可能である。図１に示した分光器は透過特性計測用
であり、テラヘルツ波の出射光学系及び入射光学系はシ
リコンレンズ１１、軸外し放物面鏡１２及び全反射鏡１
４によって構成されているが、これ以外にも様々な光学
系の構成が可能である。The terahertz wave spectrometer according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and applications are possible. The spectroscope shown in FIG. 1 is for measuring transmission characteristics, and the emission optical system and the incident optical system of the terahertz wave are a silicon lens 11, an off-axis parabolic mirror 12, and a total reflection mirror 1.
4, various other optical system configurations are possible.
【００３８】図３〜図６は、透過特性計測用のテラヘル
ツ波分光器における光学系の変形例を示す構成図であ
る。なお、以下の変形例等についての図３〜図１０で
は、見易さのため図中には単一の光路のみを示してい
る。FIGS. 3 to 6 are configuration diagrams showing modified examples of an optical system in a terahertz wave spectrometer for measuring transmission characteristics. 3 to 10 for the following modified examples and the like, only a single optical path is shown in the figures for easy viewing.
【００３９】図３に示した光学系においては、ＺｎＴｅ
結晶１０からのテラヘルツ波は軸外し放物面鏡１２でコ
リメートされ、サンプル３０を透過した後ポリエチレン
などのレンズ１６によって集光されて全反射鏡１４によ
って折り返されるように光路が構成される。この場合、
全反射鏡１４がレンズ１６の焦点位置に配置されている
ため、全反射鏡１４の傾き等が光路に影響しにくく、テ
ラヘルツ波の光路をより安定に保つことができる。In the optical system shown in FIG. 3, ZnTe
The terahertz wave from the crystal 10 is collimated by the off-axis parabolic mirror 12, transmitted through the sample 30, condensed by a lens 16 such as polyethylene, and folded back by the total reflection mirror 14. in this case,
Since the total reflection mirror 14 is arranged at the focal position of the lens 16, the inclination and the like of the total reflection mirror 14 hardly affect the optical path, and the optical path of the terahertz wave can be kept more stable.
【００４０】図４に示した光学系においては、ＺｎＴｅ
結晶１０からのテラヘルツ波は軸外し放物面鏡１２でコ
リメートされた後、レンズ１６によって集光されてサン
プル３０へと照射される。また、サンプル３０を透過し
た光は対称な位置に置かれた凹面鏡１５によってその光
路が折り返される。この場合、サンプル３０の特定の一
部分について測定を行うことができ、さらに、サンプル
３０を２次元面内で移動させてテラヘルツ波でのイメー
ジングを行う構成として有効である。In the optical system shown in FIG.
The terahertz wave from the crystal 10 is collimated by an off-axis parabolic mirror 12, then condensed by a lens 16, and irradiated to a sample 30. The light path of the light transmitted through the sample 30 is turned back by the concave mirror 15 placed at a symmetrical position. In this case, measurement can be performed on a specific part of the sample 30, and the configuration is effective as a configuration in which the sample 30 is moved in a two-dimensional plane to perform imaging with a terahertz wave.
【００４１】図５及び図６は、軸外し放物面鏡による光
路変換を行わない構成による光学系を示している。すな
わち、図５に示した光学系においては、ＺｎＴｅ結晶１
０からのテラヘルツ波はレンズ１６によってコリメート
された後、サンプル３０へと照射されて全反射鏡１４に
よって光路が折り返される。また、図６に示した光学系
においては、テラヘルツ波はレンズ１６によってコリメ
ートされた後、レンズ１７によって集光されてサンプル
３０へと照射され、凹面鏡１５によって光路が折り返さ
れる。このように、軸外し放物面鏡を用いずにレンズに
よってコリメートを行う構成によっても、同様の分光測
定が可能である。FIGS. 5 and 6 show an optical system having a configuration in which the optical path is not converted by an off-axis parabolic mirror. That is, in the optical system shown in FIG.
After the terahertz wave from 0 is collimated by the lens 16, it is irradiated to the sample 30 and the optical path is turned back by the total reflection mirror 14. In the optical system shown in FIG. 6, the terahertz wave is collimated by the lens 16, then condensed by the lens 17 and irradiated onto the sample 30, and the optical path is folded by the concave mirror 15. As described above, the same spectroscopic measurement can be performed by the configuration in which the collimation is performed by the lens without using the off-axis parabolic mirror.
【００４２】また、本発明によるテラヘルツ波分光器は
透過特性計測用のみではなく、例えば反射特性計測用に
も用いることが可能である。反射特性計測用の分光器
は、例えば建物の壁についての分光測定などに有効であ
る。The terahertz wave spectrometer according to the present invention can be used not only for measuring transmission characteristics but also for measuring reflection characteristics, for example. The spectroscope for measuring reflection characteristics is effective for, for example, spectroscopic measurement of a building wall.
【００４３】図７は、反射特性計測用のテラヘルツ波分
光器の一実施形態について、テラヘルツ波に対する光学
系を示す構成図である。なお、励起光及びプローブ光の
光学系等の構成や偏光方向の設定などについては、図１
に示した透過特性計測用の実施形態と同様である。FIG. 7 is a configuration diagram showing an optical system for terahertz waves in one embodiment of a terahertz wave spectrometer for measuring reflection characteristics. The configuration of the optical system and the like of the excitation light and the probe light and the setting of the polarization direction are shown in FIG.
This is the same as the embodiment for measuring transmission characteristics shown in FIG.
【００４４】本実施形態においては、ＺｎＴｅ結晶１０
からのテラヘルツ波は軸外し放物面鏡１２でコリメート
されてサンプル３１に照射され、サンプル３１のサンプ
ル表面３１ａ、またはサンプル３１内部の部分によって
反射されて光路が折り返されるとともに反射特性につい
ての計測が行われる。この場合、サンプルによってテラ
ヘルツ波の光路が直接折り返されるので、全反射鏡や凹
面鏡などの反射手段は用いられない。In this embodiment, the ZnTe crystal 10
The terahertz wave is collimated by the off-axis parabolic mirror 12 and illuminated on the sample 31, reflected by the sample surface 31a of the sample 31 or a portion inside the sample 31, the optical path is folded, and the reflection characteristic is measured. Done. In this case, since the optical path of the terahertz wave is directly turned back by the sample, a reflecting means such as a total reflection mirror or a concave mirror is not used.
【００４５】図８〜図１０は、反射特性計測用のテラヘ
ルツ波分光器における光学系の変形例を示す構成図であ
る。FIGS. 8 to 10 are structural diagrams showing modified examples of an optical system in a terahertz wave spectrometer for measuring reflection characteristics.
【００４６】図８に示した光学系においては、ＺｎＴｅ
結晶１０からのテラヘルツ波は軸外し放物面鏡１２でコ
リメートされた後、別の軸外し放物面鏡１３によって集
光されつつサンプル３１へと照射されて光路が折り返さ
れる。この場合、サンプル３１のサンプル表面３１ａが
軸外し放物面鏡１３による集光の焦点位置に配置されて
いるため、サンプル３１の傾き等が光路に影響しにく
く、図３に示した透過特性計測用の分光器と同様にテラ
ヘルツ波の光路をより安定に保つことができる。In the optical system shown in FIG. 8, ZnTe
The terahertz wave from the crystal 10 is collimated by an off-axis parabolic mirror 12, and then condensed by another off-axis parabolic mirror 13 while irradiating the sample 31 to bend the optical path. In this case, since the sample surface 31a of the sample 31 is arranged at the focal position of the light condensing by the off-axis parabolic mirror 13, the inclination of the sample 31 hardly affects the optical path, and the transmission characteristic measurement shown in FIG. The optical path of the terahertz wave can be kept more stable as in the case of the spectroscope for use.
【００４７】図９及び図１０は、図７における軸外し放
物面鏡１２、及び図８における軸外し放物面鏡１３をレ
ンズによって置き換えた構成による光学系を示してい
る。すなわち、図９に示した光学系においては、ＺｎＴ
ｅ結晶１０からのテラヘルツ波はレンズ１６でコリメー
トされ、サンプル３１へと照射されて光路が折り返され
る。また、図１０に示した光学系においては、テラヘル
ツ波は軸外し放物面鏡１２でコリメートされた後、レン
ズ１６によって集光されつつサンプル３１へと照射され
て光路が折り返される。FIGS. 9 and 10 show an optical system having a configuration in which the off-axis parabolic mirror 12 in FIG. 7 and the off-axis parabolic mirror 13 in FIG. 8 are replaced by lenses. That is, in the optical system shown in FIG.
The terahertz wave from the e-crystal 10 is collimated by the lens 16 and is irradiated on the sample 31 to turn the optical path back. In the optical system shown in FIG. 10, the terahertz wave is collimated by the off-axis parabolic mirror 12, then radiated to the sample 31 while being collected by the lens 16, and the optical path is turned back.
【００４８】透過特性計測用、及び反射特性計測用のい
ずれのテラヘルツ波分光器においても、上記した各実施
形態・構成例に限られず、様々な構成・設定が可能であ
る。例えば、テラヘルツ波の発生部からの出射光学系と
検出部への入射光学系とは必ずしもすべての光学要素を
共有して構成しなくても良く、例えばＥＯ結晶付近にお
いて両光路が空間的に分離されている場合にそれぞれ別
個に集光レンズ等を設置して、光学系の一部を非共有と
しても良い。また、上記以外の様々な計測に用いる構成
とすることも可能である。The terahertz wave spectrometer for measuring the transmission characteristics and the reflection characteristics is not limited to the above embodiments and configuration examples, but various configurations and settings are possible. For example, the output optical system from the terahertz wave generation unit and the input optical system to the detection unit do not necessarily need to be configured by sharing all optical elements. For example, both optical paths are spatially separated near the EO crystal. In such a case, a condensing lens or the like may be separately provided, and a part of the optical system may not be shared. Further, it is also possible to adopt a configuration used for various measurements other than the above.
【００４９】[0049]
【発明の効果】本発明によるテラヘルツ波分光器は、以
上詳細に説明したように、次のような効果を得る。すな
わち、ＥＯ結晶を用いてテラヘルツ波の発生器及び検出
器を構成したテラヘルツ波分光器において、従来別々に
形成・設置されていたテラヘルツ波発生器とその出射光
学系、及びテラヘルツ波検出器とその入射光学系とを、
その発生器及び検出器を同一のＥＯ結晶を共用して構成
し、それに対応して出射光学系及び入射光学系を光学系
を一部または全部共有させて構成することによって、分
光器の構造が簡単化し装置の小型化が実現できる。As described above in detail, the terahertz wave spectrometer according to the present invention has the following effects. That is, in a terahertz wave spectrometer configured with a terahertz wave generator and detector using an EO crystal, a terahertz wave generator and its emission optical system conventionally formed and installed separately, and a terahertz wave detector and its Incident optics
The generator and the detector are configured to share the same EO crystal, and the output optical system and the incident optical system are configured to share a part or all of the optical system correspondingly. Simplification and downsizing of the device can be realized.
【００５０】このような分光器の簡単化によって装置の
製造及び保守等が容易化され、また、小型化によって設
置場所が小さくてもすむなど、その産業上の応用・利用
範囲をさらに広くすることができる。The simplification of the spectroscope facilitates the manufacture and maintenance of the apparatus, and the size of the apparatus can be reduced to make the installation space small. Can be.
【図１】本発明に係る透過特性計測用のテラヘルツ波分
光器の一実施形態を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a terahertz wave spectrometer for measuring transmission characteristics according to the present invention.
【図２】図１に示したテラヘルツ波分光器におけるＺｎ
Ｔｅ結晶の結晶方位及び光の偏光について説明する図で
ある。FIG. 2 shows Zn in the terahertz wave spectrometer shown in FIG.
It is a figure explaining the crystal orientation and light polarization of a Te crystal.
【図３】透過特性計測用のテラヘルツ波分光器に用いら
れる光学系の他の実施形態を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram illustrating another embodiment of an optical system used in a terahertz wave spectrometer for measuring transmission characteristics.
【図４】透過特性計測用のテラヘルツ波分光器に用いら
れる光学系の他の実施形態を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram illustrating another embodiment of an optical system used in a terahertz wave spectrometer for measuring transmission characteristics.
【図５】透過特性計測用のテラヘルツ波分光器に用いら
れる光学系の他の実施形態を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing another embodiment of an optical system used in a terahertz wave spectrometer for measuring transmission characteristics.
【図６】透過特性計測用のテラヘルツ波分光器に用いら
れる光学系の他の実施形態を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram illustrating another embodiment of an optical system used in a terahertz wave spectrometer for measuring transmission characteristics.
【図７】反射特性計測用のテラヘルツ波分光器に用いら
れる光学系の一実施形態を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram illustrating an embodiment of an optical system used in a terahertz wave spectrometer for measuring reflection characteristics.
【図８】反射特性計測用のテラヘルツ波分光器に用いら
れる光学系の他の実施形態を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing another embodiment of an optical system used in a terahertz wave spectrometer for measuring reflection characteristics.
【図９】反射特性計測用のテラヘルツ波分光器に用いら
れる光学系の他の実施形態を示す構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing another embodiment of an optical system used in a terahertz wave spectrometer for measuring reflection characteristics.
【図１０】反射特性計測用のテラヘルツ波分光器に用い
られる光学系の他の実施形態を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram showing another embodiment of an optical system used in a terahertz wave spectrometer for measuring reflection characteristics.
１０…ＺｎＴｅ結晶、１０ａ…反射面、１１…シリコン
レンズ、１２、１３…軸外し放物面鏡、１４…全反射
鏡、１５…凹面鏡、１６、１７…レンズ、２０…対物レ
ンズ、２１…１／２波長板、２２…１／８波長板、２３
…偏光ビームスプリッター、３０…透過特性計測用サン
プル、３１…反射特性計測用サンプル、３１ａ…サンプ
ル表面、４０…光検出器、５０…信号処理部。Reference Signs List 10: ZnTe crystal, 10a: reflection surface, 11: silicon lens, 12, 13: off-axis parabolic mirror, 14: total reflection mirror, 15: concave mirror, 16, 17: lens, 20: objective lens, 21: 1 1/2 wavelength plate, 22 ... 1/8 wavelength plate, 23
... A polarizing beam splitter, 30 a sample for measuring transmission characteristics, 31 a sample for measuring reflection characteristics, 31a a sample surface, 40 a photodetector, 50 a signal processing unit.
Claims (4)
るテラヘルツ波発生器と、プローブ光によってテラヘル
ツ波を検出するテラヘルツ波検出器と、を備え、分光測
定を行うテラヘルツ波分光器であって、 前記テラヘルツ波発生器及び前記テラヘルツ波検出器
は、単一の電気光学結晶を共に用いて前記テラヘルツ波
の発生及び検出をそれぞれ行うとともに、 前記テラヘルツ波発生器から出射されるテラヘルツ波の
出射光学系と、前記テラヘルツ波検出器に入射されるテ
ラヘルツ波の入射光学系とは、その光学系の一部または
全部を共有して構成されていることを特徴とするテラヘ
ルツ波分光器。1. A terahertz wave spectrometer comprising: a terahertz wave generator for generating a terahertz wave by excitation light; and a terahertz wave detector for detecting a terahertz wave by probe light; The wave generator and the terahertz wave detector respectively perform generation and detection of the terahertz wave using a single electro-optic crystal, and an emission optical system of a terahertz wave emitted from the terahertz wave generator, The terahertz wave spectrometer is characterized in that the terahertz wave incident optical system incident on the terahertz wave detector shares part or all of the optical system and is configured.
前記励起光または前記プローブ光の偏光をそれぞれ所定
の偏光方向とする励起光偏光手段またはプローブ光偏光
手段の少なくとも一方をさらに備えることを特徴とする
請求項１記載のテラヘルツ波分光器。2. The crystal orientation of the electro-optic crystal,
2. The terahertz wave spectrometer according to claim 1, further comprising at least one of an excitation light polarization unit and a probe light polarization unit that sets the polarization of the excitation light or the probe light to a predetermined polarization direction.
するものであって、 前記出射光学系によって導光された前記テラヘルツ波
は、所定の反射手段によって反射されて前記入射光学系
に光路変更されることを特徴とする請求項１または２記
載のテラヘルツ波分光器。3. The spectroscopic measurement is for measuring a transmission characteristic of a sample, wherein the terahertz wave guided by the emission optical system is reflected by a predetermined reflection unit, and is transmitted through the optical path to the incident optical system. The terahertz wave spectrometer according to claim 1, wherein the terahertz wave spectrometer is changed.
するものであって、 前記出射光学系によって導光された前記テラヘルツ波
は、前記試料によって反射されて前記入射光学系に光路
変更されることを特徴とする請求項１または２記載のテ
ラヘルツ波分光器。4. The spectroscopic measurement is for measuring a reflection characteristic of a sample, and the terahertz wave guided by the emission optical system is reflected by the sample and changed in optical path to the incident optical system. The terahertz wave spectrometer according to claim 1 or 2, wherein:
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