テラヘルツ波と材料技術－実用化の展望とセラミックス材料：テラヘルツ分光産業応用の動向

摘要

THz-TDSは，1980年代に始まるAustonらの研究グループによる光伝導(PC: Photo Conductive)放射素子での広帯域THz波パルスの発生と，その電場強度のコヒーレント検出手法（Grischkowskyら）とによって先駆された．さらに，Zhangらによる半導体結晶面からのTHz放射や電気光学(EO: Electro-Optical)サンプリング技術が加えられて，1990年代前半，その技術基盤が構築された．日本においても，1990年代後半，阪井·谷研究グループによって，勢力的に技術開発が先導され，国内の技術基盤が固められた．同年代末には，分光分析汎用のTHz-TDS市販装置が発表されるに至り，同市販装置をベースに固体光物性測定，特にフォトニック結晶·強誘電体·高分子材などの複素誘電率測定が一挙に展開された．現在では，超短幅パルスレーザー励起でのTHz-TDSについては，その分光測光技術が概ね確立され，既に汎用分光分析用THz-TDSの市販装置が数社から発表されている．以下においては，汎用分光分析用の典型的な市販装置をベースにして，THz-TDSの分光測光技術およびその分光測光の基礎性能を詳述する．その上で，THz-TDSの産業応用に比較的近い応用測定例を二，三取り上げて例示する．