[发明专利]太赫兹波分光测量装置

说明书

太赫兹波分光测量装置包括：光源，出射太赫兹波和具有与太赫兹波不同的波长的探测光；内部全反射棱镜，具有太赫兹波的入射面、载置被测定物的载置面以及太赫兹波的出射面，使从入射面入射的太赫兹波在载置面被内部全反射并从出射面出射；以及太赫兹波检测部，使用探测光间接地检测从出射面出射的太赫兹波。内部全反射棱镜具有避免探测光入射到载置面上的被测定物的回避部。

技术领域

本发明涉及太赫兹波分光测量装置。

背景技术

作为涉及使用了太赫兹波的分光测量装置的技术，有例如日本专利第5231538号公报所记载的分光测量装置。在该分光测量装置中，产生太赫兹波的太赫兹波产生元件一体地设置于内部全反射棱镜的入射面，检测太赫兹波的太赫兹波检测元件一体地设置于内部全反射棱镜的出射面。在该全反射太赫兹测量装置中，通过使太赫兹波在设置于内部全反射棱镜的被测定物的载置面上全反射并产生渐逝(evanescent)分量，并将该渐逝分量照射到被测定物，从而获取被测定物的信息。

作为与太赫兹波的检测方法有关的技术，例如，可以举出非专利文献1和非专利文献2中记载的检测方法。在该检测方法中，使太赫兹波和具有与太赫兹波不同的波长的探测光入射到非线性晶体并进行波长转换，基于该波长转换光间接地检测太赫兹波。作为同时输出太赫兹波和探测光的光源，例如有在日本特开2017-33981号公报中记载的量子级联激光器。该量子级联激光器能够生成由电子的次能带间发光跃迁引起的第一频率的第一泵浦光和第二频率的第二泵浦光，并且以由第一泵浦光和第二泵浦光所产生的差频产生而生成作为差频的太赫兹波的输出光的方式构成。

非专利文献1：YumaTakida et al.,“Nonlinear optical detection ofterahertz-wave radiation from resonant tunneling diodes,”Optics Express255,5389(2017).

非专利文献2：VladimirV.Kornienko et al.,“Terahertz continuous wavenonlinear-optical detection without phase-locking between a source anddetector,”Optics Letters 41,4075(2016).

发明内容

通常，用于检测太赫兹波的热型检测器直接检测太赫兹波，但是存在检测的响应速度难以充分获得等的问题。因此，为了实现采用太赫兹波的分光测量装置中的高速检测，考虑例如在日本专利第5231538号公报中记载的分光测量装置中应用日本特开2017-33981号公报中记载的量子级联激光器，进一步组合非专利文献1、2那样的太赫兹波的间接检测方法。然而，当仅组合这些技术时，探测光和被测定物之间的相互作用可能成为问题。例如，探测光的渐逝分量与被测定物相互作用，引起被测定物的品质变化或温度变化，可能会影响到太赫兹波的检测精度。

本发明鉴于上述问题而完成，其目的在于，提供一种能够高速且高精度地检测太赫兹波的太赫兹波分光测量装置。

本发明的一个实施方式的太赫兹波分光测量装置包括：出射太赫兹波和具有与太赫兹波不同的波长的探测光的光源、内部全反射棱镜以及太赫兹波检测部；内部全反射棱镜具有太赫兹波的入射面、载置被测定物的载置面、以及太赫兹波的出射面，并且使从入射面入射的太赫兹波在载置面被内部全反射并从出射面出射；太赫兹波检测部使用探测光间接地检测从出射面出射的太赫兹波；内部全反射棱镜具有用于避免探测光入射到载置面上的被测定物的回避部。