(57)【要約】本発明による電磁波検出装置は、光導波路と、電磁波入力部と、位相差測定部と、を備える。上記のように構成された電磁波検出装置によれば、光導波路は非線形結晶であり、プローブ光パルスを受け二つの分岐光に分岐する分岐部と、該分岐部から前記分岐光を受けて透過させる二つの分岐光透過部とを有している。電磁波入力部が、二つの前記分岐光透過部の一方に、前記分岐光の進行方向に対してチェレンコフ位相整合が生ずる角度だけ傾けて、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波を入力する。位相差測定部が、二つの前記分岐光透過部を透過した二つの前記分岐光の位相差を測定する。
2013046842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ光パルスを受け二つの分岐光に分岐する分岐部と、該分岐部から前記分岐光を受けて透過させる二つの分岐光透過部とを有し、非線形結晶である光導波路と、
二つの前記分岐光透過部の一方に、前記分岐光の進行方向に対してチェレンコフ位相整合が生ずる角度だけ傾けて、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波を入力する電磁波入力部と、
二つの前記分岐光透過部を透過した二つの前記分岐光の位相差を測定する位相差測定部と、
を備えた電磁波検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電磁波検出装置であって、
前記光導波路は、
二つの前記分岐光透過部から前記分岐光を受けて合流させる合流部を有し、
前記位相差測定部は、
前記合流部の出力の光強度を測定する、
電磁波検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電磁波検出装置であって、
前記光導波路は、
二つの前記分岐光透過部から前記分岐光を受けて結合させてから、さらに二つの出力光に分岐させて出力する結合器を有し、
前記位相差測定部は、
前記二つの出力光の光強度を測定する、
電磁波検出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電磁波検出装置であって、
前記結合器が、方向性結合器またはＭＭＩカプラである、
電磁波検出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の電磁波検出装置であって、
前記分岐部が、二入力二出力型の方向性結合器である、
電磁波検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の電磁波検出装置であって、
前記電磁波入力部は、
前記電磁波を受ける電磁波入力面と、該電磁波入力面から入った前記電磁波が透過する電磁波透過面とを有し、前記電磁波入力面が前記電磁波透過面に対して傾いている、
電磁波検出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電磁波検出装置であって、
前記電磁波透過面が、一方の前記分岐光透過部を覆い、他方の前記分岐光透過部を覆わない、
電磁波検出装置。
【請求項８】
請求項６に記載の電磁波検出装置であって、
前記電磁波透過面が、二つの前記分岐光透過部を覆い、
前記電磁波透過面と他方の前記分岐光透過部との間に、前記電磁波を透過しない電磁波遮蔽層を有する電磁波検出装置。
【請求項９】
請求項６に記載の電磁波検出装置であって、
前記電磁波透過面が、二つの前記分岐光透過部を覆い、
前記電磁波入力面のうち、他方の前記分岐光透過部を覆う部分に、前記電磁波を透過しない電磁波遮蔽層を有する電磁波検出装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の電磁波検出装置であって、
二つの前記分岐光透過部のうちのいずれかに、直流電圧が印加される、
電磁波検出装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の電磁波検出装置であって、
前記プローブ光パルスおよび前記電磁波がＴＥ偏光である、
電磁波検出装置。
【請求項１２】
一端でプローブ光パルスを受け、非線形結晶である第一光導波路と、
一端で光を受けない、非線形結晶である第二光導波路と、
前記第一光導波路と前記第二光導波路とが互いに近接する近接部分に、前記近接部分を通過する光の進行方向に対してチェレンコフ位相整合が生ずる角度だけ傾けて、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波を入力する電磁波入力部と、
前記第一光導波路の他端から出力される光の光強度と、前記第二光導波路の他端から出力される光の光強度との比を測定する分岐比測定部と、
を備え、
前記近接部分において、前記第一光導波路を通過する光と前記第二光導波路を通過する光とがモード結合する、
電磁波検出装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の電磁波検出装置であって、
前記電磁波入力部は、
前記電磁波を受ける電磁波入力面と、該電磁波入力面から入った前記電磁波が透過する電磁波透過面とを有し、前記電磁波入力面が前記電磁波透過面に対して傾いている、
電磁波検出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の電磁波検出装置であって、
前記電磁波透過面が、前記第一光導波路および前記第二光導波路の双方を覆う、
電磁波検出装置。
【請求項１５】
請求項１２ないし１４のいずれか一項に記載の電磁波検出装置であって、
前記プローブ光パルスおよび前記電磁波がＴＥ偏光である、
電磁波検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波（周波数が０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下）（例えば、テラヘルツ波（例えば、周波数が０．０３［ＴＨｚ］以上１０［ＴＨｚ］以下））の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
テラヘルツ波パルスの時間波形の検出法としては、電気光学結晶を用いたＥＯ（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ）サンプリング法がある（非特許文献１および非特許文献２を参照）。
非特許文献１に記載のＥＯサンプリング法によれば、プローブパルス光と被測定テラヘルツ波をコリニア（同軸）で電気光学結晶に入射する。入射したプローブパルス光は、テラヘルツ波の電界による電気光学効果でａ軸とｂ軸に位相差が生じ、この位相差を検出することでテラヘルツ波の検出を行う。
非特許文献２に記載のＥＯサンプリング法によれば、プローブパルス光に対してテラヘルツ波を角度θ（０＜θ＜９０°）傾けて電気光学結晶に入射する。電気光学結晶においてチェレンコフ位相整合が生じるため、入射したプローブパルス光においてテラヘルツ波の電界による電気光学効果でａ軸とｂ軸に位相差が生じる。この位相差を検出することでテラヘルツ波の検出を行う。
上記のような従来技術にかかるＥＯサンプリング法によれば、電気光学結晶の大きな複屈折性の影響が無視できない。そこで、電気光学結晶から取り出されたプローブパルス光を、四分の一波長板を透過させ、ミラーで反射させ、再度四分の一波長板を透過させて、電気光学結晶に戻すことにより、電気光学結晶の大きな複屈折性の影響を打ち消すようにしている。
【非特許文献１】Ｐ．Ｙ．Ｈａｎ  ｅｔ．ａｌ．，Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．２５，６７５（２０００）
【非特許文献２】”Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ  ｓａｍｐｌｉｎｇ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ＴＨｚ  ｗａｖｅ  ｗｉｔｈ  Ｃｈｅｒｅｎｋｏｖ−ｔｙｐｅ  ｐｈａｓｅ  ｍａｔｃｈｉｎｇ，”Ｋａｚｕｋｉ  Ｈｏｒｉｔａ，Ｔｅｔｓｕｙａ  Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ，Ｃｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ  Ｔ．Ｑｕｅ，Ｍｉｃｈａｅｌ  Ｂａｋｕｎｏｖ，Ｋｏｈｊｉ  Ｙａｍａｍｏｔｏ，ａｎｄ  Ｍａｓａｈｉｋｏ  Ｔａｎｉ，Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｆｒｏｎｔｉｅｒ  ｏｆ  Ｔｅｒａｈｅｒｔｚ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ＩＶ：，Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ＴＨｚ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ａｎｄ  ＴＨｚ−Ｗａｖｅ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｊａｐａｎ，Ｐｏｓｔｅｒ  ｐａｐｅｒ  Ｐ−３（Ｏｃｔ  ２０ｔｈ−２３ｒｄ，２０１０，Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ  Ｃａｍｐｕｓ，Ｓｈｉｎｓｈｕ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｍａｔｓｕｍｏｔｏ，Ｊａｐａｎ）
【発明の概要】
【０００３】
しかしながら、電気光学結晶の大きな複屈折性の影響を打ち消すために、四分の一波長板およびミラーを配置しなければならないため、テラヘルツ波パルスの検出装置の構成が複雑になってしまう。
そこで、本発明は、電気光学結晶を用いたＥＯ（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ）サンプリング法によるテラヘルツ波の検出装置の構成を簡素化することを課題とする。
本発明にかかる電磁波検出装置は、プローブ光パルスを受け二つの分岐光に分岐する分岐部と、該分岐部から前記分岐光を受けて透過させる二つの分岐光透過部とを有し、非線形結晶である光導波路と、二つの前記分岐光透過部の一方に、前記分岐光の進行方向に対してチェレンコフ位相整合が生ずる角度だけ傾けて、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波を入力する電磁波入力部と、二つの前記分岐光透過部を透過した二つの前記分岐光の位相差を測定する位相差測定部とを備えるように構成される。
上記のように構成された電磁波検出装置によれば、光導波路が、プローブ光パルスを受け二つの分岐光に分岐する分岐部と、該分岐部から前記分岐光を受けて透過させる二つの分岐光透過部とを有し、非線形結晶である。電磁波入力部が、二つの前記分岐光透過部の一方に、前記分岐光の進行方向に対してチェレンコフ位相整合が生ずる角度だけ傾けて、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波を入力する。位相差測定部が、二つの前記分岐光透過部を透過した二つの前記分岐光の位相差を測定する。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、前記光導波路が、二つの前記分岐光透過部から前記分岐光を受けて合流させる合流部を有し、前記位相差測定部が、前記合流部の出力の光強度を測定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、前記光導波路が、二つの前記分岐光透過部から前記分岐光を受けて結合させてから、さらに二つの出力光に分岐させて出力する結合器を有し、前記位相差測定部が、前記二つの出力光の光強度を測定するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、前記結合器が、方向性結合器またはＭＭＩカプラであるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、前記分岐部が、二入力二出力型の方向性結合器であるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、前記電磁波入力部が、前記電磁波を受ける電磁波入力面と、該電磁波入力面から入った前記電磁波が透過する電磁波透過面とを有し、前記電磁波入力面が前記電磁波透過面に対して傾いているようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、前記電磁波透過面が、一方の前記分岐光透過部を覆い、他方の前記分岐光透過部を覆わないようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、前記電磁波透過面が、二つの前記分岐光透過部を覆い、前記電磁波透過面と他方の前記分岐光透過部との間に、前記電磁波を透過しない電磁波遮蔽層を有するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、前記電磁波透過面が、二つの前記分岐光透過部を覆い、前記電磁波入力面のうち、他方の前記分岐光透過部を覆う部分に、前記電磁波を透過しない電磁波遮蔽層を有するようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、二つの前記分岐光透過部のうちのいずれかに、直流電圧が印加されるようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、前記プローブ光パルスおよび前記電磁波がＴＥ偏光であるようにしてもよい。
本発明にかかる電磁波検出装置は、一端でプローブ光パルスを受け、非線形結晶である第一光導波路と、一端で光を受けない、非線形結晶である第二光導波路と、前記第一光導波路と前記第二光導波路とが互いに近接する近接部分に、前記近接部分を通過する光の進行方向に対してチェレンコフ位相整合が生ずる角度だけ傾けて、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波を入力する電磁波入力部と、前記第一光導波路の他端から出力される光の光強度と、前記第二光導波路の他端から出力される光の光強度との比を測定する分岐比測定部と、を備え、前記近接部分において、前記第一光導波路を通過する光と前記第二光導波路を通過する光とがモード結合するように構成される。
上記のように構成された電磁波検出装置によれば、第一光導波路が、一端でプローブ光パルスを受け、非線形結晶である。第二光導波路が、一端で光を受けない、非線形結晶である。電磁波入力部が、前記第一光導波路と前記第二光導波路とが互いに近接する近接部分に、前記近接部分を通過する光の進行方向に対してチェレンコフ位相整合が生ずる角度だけ傾けて、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波を入力する。分岐比測定部が、前記第一光導波路の他端から出力される光の光強度と、前記第二光導波路の他端から出力される光の光強度との比を測定する。前記近接部分において、前記第一光導波路を通過する光と前記第二光導波路を通過する光とがモード結合する。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、前記電磁波入力部が、前記電磁波を受ける電磁波入力面と、該電磁波入力面から入った前記電磁波が透過する電磁波透過面とを有し、前記電磁波入力面が前記電磁波透過面に対して傾いているようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、前記電磁波透過面が、前記第一光導波路および前記第二光導波路の双方を覆うようにしてもよい。
なお、本発明にかかる電磁波検出装置は、前記プローブ光パルスおよび前記電磁波がＴＥ偏光であるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
第１図は、本発明の第一の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図（第１図（ａ））、プリズム１６、アーム１０ａおよび基板１４をアーム１０ａで断面をとった断面図（ｂ−ｂ断面）（第１図（ｂ））である。
第２図は、本発明の第二の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図（第２図（ａ））、プリズム１６、アーム１０ａおよび基板１４をアーム１０ｂで断面をとった断面図（ｂ−ｂ断面）（第２図（ｂ））である。
第３図は、本発明の第三の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図（第３図（ａ））、プリズム１６、アーム１０ａおよび基板１４をアーム１０ｂで断面をとった断面図（ｂ−ｂ断面）（第３図（ｂ））である。
第４図は、本発明の第四の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図であり、アーム１０ａに直流電圧が印加される場合（第４図（ａ））、アーム１０ｂに直流電圧が印加される場合（第４図（ｂ））を図示している。
第５図は、本発明の第五の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図であり、方向性結合器１０ｅを使用した例（第５図（ａ））、ＭＭＩカプラ１０ｆを使用した例（第５図（ｂ））を示す。
第６図は、本発明の第六の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図である。
第７図は、本発明の第七の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図（第７図（ａ））、プリズム１６、近接部分３０ａおよび基板１４のｂ−ｂ断面図（第７図（ｂ））である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
第一の実施形態
第１図は、本発明の第一の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図（第１図（ａ））、プリズム１６、アーム１０ａおよび基板１４をアーム１０ａで断面をとった断面図（ｂ−ｂ断面）（第１図（ｂ））である。ただし、第１図（ｂ）において、プリズム１６の直下にないアーム１０ａおよび基板１４の部分は図示省略している。
第一の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、光導波路１０、基板１４、プリズム（電磁波入力部）１６、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）（位相差測定部）２０を備える。
電磁波検出装置１は、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波を検出する。電磁波検出装置１により検出される電磁波は、例えば、テラヘルツ波帯（例えば、０．０３［ＴＨｚ］以上１０［ＴＨｚ］以下）の電磁波（テラヘルツ波）である。以下、本発明の実施形態においては、電磁波検出装置１により検出される電磁波を、テラヘルツ波とする。
基板１４は、例えば、ドープされていないＬｉＮｂＯ３（ＬＮ）基板、またはＭｇＯドープＬＮ基板である。基板１４上には、光導波路１０が配置されている。基板１４および光導波路１０は、マッハツェンダー型変調器であり、光導波路１０内をプローブ光パルスが伝搬する。
例えば、基板１４はＹ−ｃｕｔのＬＮであり、光導波路１０におけるプローブ光パルス伝搬方向をｘ軸とする。このようにして、ｚ軸方向に偏光したプローブ光パルス（ＴＥ偏光）を入力する。すると、ＬＮで最大の電気光学係数を示すｒ３３を利用することができ、大きな電気光学効果が得られ、感度の高いテラヘルツ波検出が可能となる。なお、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の方向については、第１図（ｂ）を参照されたい。
光導波路１０は、分岐部１０ｃ、アーム（分岐光透過部）１０ａ、１０ｂ、合流部１０ｄを有する。なお、光導波路１０は、非線形結晶である。
分岐部１０ｃは、プローブ光パルス（ＴＥ偏光）を受け、二つの分岐光に分岐する。二つの分岐光は、それぞれ、アーム１０ａおよびアーム１０ｂに与えられる。アーム（分岐光透過部）１０ａ、１０ｂは、分岐部１０ｃから分岐光を受けて透過させる。合流部１０ｄは、二つのアーム１０ａ、１０ｂから分岐光を受けて合流させる。
なお、電磁波検出装置１にテラヘルツ波を与えない場合、プローブ光パルスがアーム１０ａを透過した場合の光路長と、プローブ光パルスがアーム１０ｂを透過した場合の光路長とは同じである。
プリズム（電磁波入力部）１６は、二つのアーム１０ａ、１０ｂの一方（アーム１０ａ）に、分岐光の進行方向（ｘ方向）に対してチェレンコフ位相整合が生ずる角度θだけ傾けて、テラヘルツ波を入力する。なお、角度θは、以下の式を満たす角度である。
2013046842.tif 000003
ただし、プローブ光パルスの波長におけるアーム１０ａの実効屈折率をｎｏｐｔ＿ｅｆｆとし、テラヘルツ波の波長におけるアーム１０ａの屈折率をｎＴＨｚとする。例えば、ｎｏｐｔ＿ｅｆｆ＝２．２、ｎＴＨｚ＝５．２の場合、θ＝６６°である。
プリズム１６は、電磁波入力面１６ａ、電磁波透過面１６ｂを有する。電磁波入力面１６ａは、テラヘルツ波を受ける。電磁波透過面１６ｂは、電磁波入力面１６ａから入ったテラヘルツ波が透過する。電磁波入力面１６ａは、電磁波透過面１６ｂに対して傾いている。電磁波入力面１６ａの電磁波透過面１６ｂに対する傾きは角度（９０°−θｃｌａｄ）である。なお、プリズム１６に与えられるテラヘルツ波は、ＴＥ偏光のパルスであり、テラヘルツ光パルスともいう（第１図（ｂ）参照）。
なお、角度θｃｌａｄは、以下の式を満たす角度である。
2013046842.tif 000004
ただし、ｎｃｌａｄは、テラヘルツ波の波長におけるプリズム１６の屈折率である。例えば、ｎｏｐｔ＿ｅｆｆ＝２．２、ｎｃｌａｄ＝３．４の場合、θｃｌａｄ＝５０°である。
また、プリズム１６は、アーム１０ａの真上に配置されているが、アーム１０ｂの真上には配置されていない。このため、電磁波透過面１６ｂが、一方の分岐光透過部（アーム１０ａ）を覆い、他方の分岐光透過部（アーム１０ｂ）を覆わない。
プリズム１６内でのテラヘルツ波の伝搬損失を低減するため、テラヘルツ波の吸収が小さいことが望ましい。そこで、プリズム１６の材料は、例えば、高抵抗シリコン、ゲルマニウムなどである。
ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）（位相差測定部）２０は、二つの分岐光透過部（アーム１０ａ、１０ｂ）を透過した二つの分岐光（プローブ光パルス）の位相差を測定する。具体的には、ＰＤ２０は、合流部１０ｄの出力の光強度を測定する。二つの分岐光の位相差に応じて、合流部１０ｄの出力の光強度が変化するため、合流部１０ｄの出力の光強度を測定することが、二つの分岐光の位相差を測定することになる。
次に、本発明の第一の実施形態の動作を説明する。
まず、プローブ光パルスを分岐部１０ｃに与えると、プローブ光パルスは二つの分岐光に分岐され、アーム１０ａおよびアーム１０ｂに与えられる。
アーム１０ｂに与えられた分岐光（プローブ光パルス）は、アーム１０ｂを透過し、合流部１０ｄに到達する。
アーム１０ａに与えられた分岐光（プローブ光パルス）は、アーム１０ａ内をｘ軸方向に進行する。
電磁波検出装置１による検出対象であるテラヘルツ光パルスは、電磁波入力面１６ａに垂直に入射する。このとき、テラヘルツ光パルスの進行方向と、分岐光（プローブ光パルス）の進行方向とがなす角度がθｃｌａｄである。テラヘルツ光パルスはプリズム１６内を直進し、電磁波透過面１６ｂに到達する。テラヘルツ光パルスは、電磁波透過面１６ｂにて屈折する。このとき、テラヘルツ光パルスの進行方向と、分岐光（プローブ光パルス）の進行方向とがなす角度がθとなって、テラヘルツ光パルスがアーム１０ａに与えられる。
アーム１０ａに与えられたテラヘルツ光パルスと、アーム１０ａ内をｘ軸方向に進行する分岐光（プローブ光パルス）とがチェレンコフ位相整合を起こす。これにより、アーム１０ａ内をｘ軸方向に進行する分岐光（プローブ光パルス）に、位相変調が生じる。位相変調を受けた分岐光（プローブ光パルス）は、アーム１０ａを透過し、合流部１０ｄに到達する。
合流部１０ｄにおいて、二つのアーム１０ａ、１０ｂから分岐光が合流する。合流した分岐光の光強度が、ＰＤ２０により測定される。
テラヘルツ光パルスの電界強度に応じて、アーム１０ａにおける分岐光（プローブ光パルス）の位相が変化する。その一方で、アーム１０ｂにおける分岐光（プローブ光パルス）の位相は一定である。しかも、アーム１０ａを透過した分岐光と、アーム１０ｂを透過した分岐光と間の位相差に応じて、合流部１０ｄの出力の光強度が変化する。よって、合流部１０ｄの出力の光強度の変化量をＰＤ２０により測定することで、アーム１０ａを透過した分岐光と、アーム１０ｂを透過した分岐光と間の位相差を測定でき、しかも、テラヘルツ光パルスの電界強度を測定することができる。これにより、テラヘルツ光パルスの光強度の変化をサンプリング測定できるので、テラヘルツ光パルスを検出することができる。
本発明の第一の実施形態によれば、電気光学結晶である光導波路１０を用いたＥＯ（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ）サンプリング法によるテラヘルツ波の検出装置である電磁波検出装置１において、アーム１０ａを透過したプローブ光パルスを反射させてアーム１０ａに戻す必要が無いため、電磁波検出装置１の構成を簡素化することできる。
第二の実施形態
第二の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、電磁波透過面１６ｂとアーム１０ｂとの間に金属薄膜１５を備えた点が、第一の実施形態にかかる電磁波検出装置１と異なる。
第２図は、本発明の第二の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図（第２図（ａ））、プリズム１６、アーム１０ａおよび基板１４をアーム１０ｂで断面をとった断面図（ｂ−ｂ断面）（第２図（ｂ））である。ただし、第２図（ｂ）において、プリズム１６の直下にないアーム１０ｂおよび基板１４の部分は図示省略している。
第二の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、光導波路１０、基板１４、金属薄膜（電磁波遮蔽層）１５、プリズム（電磁波入力部）１６、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）（位相差測定部）２０を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は、同一の番号を付して説明を省略する。
光導波路１０、基板１４およびＰＤ２０は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
プリズム（電磁波入力部）１６は、第一の実施形態とほぼ同様であるが、以下の点において相違する。プリズム１６は、アーム１０ａおよびアーム１０ｂの真上に配置されている。このため、電磁波透過面１６ｂが、一方の分岐光透過部（アーム１０ａ）を覆い、他方の分岐光透過部（アーム１０ｂ）をも覆う。
第２図（ｂ）を参照して、金属薄膜（電磁波遮蔽層）１５は、電磁波透過面１６ｂとアーム１０ｂ（他方の分岐光透過部）との間に配置される。金属薄膜１５は、テラヘルツ波を透過しないで、反射する。
次に、本発明の第二の実施形態の動作を説明する。
まず、プローブ光パルスを分岐部１０ｃに与えると、プローブ光パルスは二つの分岐光に分岐され、アーム１０ａおよびアーム１０ｂに与えられる。
アーム１０ｂに与えられた分岐光（プローブ光パルス）は、アーム１０ｂを透過し、合流部１０ｄに到達する。このとき、プリズム１６に入射されたテラヘルツ波のなかには、アーム１０ｂに向かってプリズム１６内を直進する成分がある。しかし、この成分は、金属薄膜１５により反射され、アーム１０ｂに与えられることはない。よって、アーム１０ｂにおける分岐光（プローブ光パルス）の位相は一定である。
その他の動作は、第一の実施形態の動作を同様であり説明を省略する。
本発明の第二の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。
第三の実施形態
第三の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、電磁波入力面１６ａのうち、他方の分岐光透過部（アーム１０ｂ）を覆う部分に金属薄膜１７を備えた点が、第一の実施形態にかかる電磁波検出装置１と異なる。
第３図は、本発明の第三の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図（第３図（ａ））、プリズム１６、アーム１０ａおよび基板１４をアーム１０ｂで断面をとった断面図（ｂ−ｂ断面）（第３図（ｂ））である。ただし、第３図（ｂ）において、プリズム１６の直下にないアーム１０ｂおよび基板１４の部分は図示省略している。
第三の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、光導波路１０、基板１４、プリズム（電磁波入力部）１６、金属薄膜（電磁波遮蔽層）１７、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）（位相差測定部）２０を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は、同一の番号を付して説明を省略する。
光導波路１０、基板１４およびＰＤ２０は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
プリズム（電磁波入力部）１６は、第一の実施形態とほぼ同様であるが、以下の点において相違する。プリズム１６は、アーム１０ａおよびアーム１０ｂの真上に配置されている。このため、電磁波透過面１６ｂが、一方の分岐光透過部（アーム１０ａ）を覆い、他方の分岐光透過部（アーム１０ｂ）をも覆う。
第３図（ｂ）を参照して、金属薄膜（電磁波遮蔽層）１７は、電磁波入力面１６ａのうち、他方の分岐光透過部（アーム１０ｂ）を覆う部分に載せられている。金属薄膜１７は、テラヘルツ波を透過しないで、反射する。
次に、本発明の第三の実施形態の動作を説明する。
まず、プローブ光パルスを分岐部１０ｃに与えると、プローブ光パルスは二つの分岐光に分岐され、アーム１０ａおよびアーム１０ｂに与えられる。
アーム１０ｂに与えられた分岐光（プローブ光パルス）は、アーム１０ｂを透過し、合流部１０ｄに到達する。このとき、プリズム１６に入射されたテラヘルツ波のなかには、アーム１０ｂに向かって進む成分がある。しかし、この成分は、金属薄膜１７により反射され、プリズム１６を透過することもなく、アーム１０ｂに与えられることはない。よって、アーム１０ｂにおける分岐光（プローブ光パルス）の位相は一定である。
その他の動作は、第一の実施形態の動作を同様であり説明を省略する。
本発明の第三の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。
第四の実施形態
第四の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、アーム１０ａまたはアーム１０ｂに、直流電圧が印加される点が、第一の実施形態にかかる電磁波検出装置１と異なる。
第４図は、本発明の第四の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図であり、アーム１０ａに直流電圧が印加される場合（第４図（ａ））、アーム１０ｂに直流電圧が印加される場合（第４図（ｂ））を図示している。
第四の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、光導波路１０、基板１４、プリズム（電磁波入力部）１６、電極１８ａ、電極１８ｂ、直流電源１８ｃ、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）（位相差測定部）２０を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は、同一の番号を付して説明を省略する。
光導波路１０、基板１４、プリズム１６およびＰＤ２０は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
第４図（ａ）を参照して、アーム１０ａに直流電圧が印加される場合、基板１４上に配置された電極１８ａおよび電極１８ｂが、アーム１０ａを挟む位置に配置されている。直流電源１８ｃが、電極１８ａおよび電極１８ｂに接続されている。
第４図（ｂ）を参照して、アーム１０ｂに直流電圧が印加される場合、基板１４上に配置された電極１８ａおよび電極１８ｂが、アーム１０ｂを挟む位置に配置されている。直流電源１８ｃが、電極１８ａおよび電極１８ｂに接続されている。
基板１４および光導波路１０はマッハツェンダー型変調器である。ここで、アーム１０ａまたはアーム１０ｂに直流電圧が印加されることにより、マッハツェンダー型変調器の動作点を調整することができ、例えば、感度の高い動作点で動作させることができる。
なお、第二の実施形態および第三の実施形態にかかる電磁波検出装置１においても、第４図と同様に、アーム１０ａまたはアーム１０ｂに直流電圧が印加されるようにすることができる。
第五の実施形態
第五の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、合流部１０ｄにかえて、方向性結合器１０ｅまたはＭＭＩカプラ１０ｆを使用した点が、第一の実施形態にかかる電磁波検出装置１と異なる。
第５図は、本発明の第五の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図であり、方向性結合器１０ｅを使用した例（第５図（ａ））、ＭＭＩカプラ１０ｆを使用した例（第５図（ｂ））を示す。
第五の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、光導波路１０、基板１４、プリズム（電磁波入力部）１６、第一ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２２、第二ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２４を備える。以下、第一の実施形態と同様な部分は、同一の番号を付して説明を省略する。
基板１４およびプリズム１６は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
光導波路１０は、分岐部１０ｃ、アーム（分岐光透過部）１０ａ、１０ｂ、方向性結合器１０ｅまたはＭＭＩ（マルチモード干渉型）カプラ１０ｆを有する。分岐部１０ｃおよびアーム（分岐光透過部）１０ａ、１０ｂは、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
第５図（ａ）を参照して、方向性結合器１０ｅは、二つのアーム（分岐光透過部）１０ａ、１０ｂから分岐光を受けてモード結合させてから、さらに二つの出力光に分岐させて、第一ＰＤ２２および第二ＰＤ２４に出力する。なお、アーム１０ａと第二ＰＤ２４とを接続する光導波路の長さと、アーム１０ｂと第一ＰＤ２２とを接続する光導波路の長さとは等しい。また、分岐光をモード結合させるためには、分岐光を受ける上記の長さが等しい二つの光導波路を近接させればよい。
第５図（ｂ）を参照して、ＭＭＩカプラ１０ｆは、二つのアーム（分岐光透過部）１０ａ、１０ｂから分岐光を受けて結合（マルチモード干渉）させてから、さらに二つの出力光に分岐させて、第一ＰＤ２２および第二ＰＤ２４に出力する。なお、アーム１０ａと第二ＰＤ２４とを接続する光導波路の長さと、アーム１０ｂと第一ＰＤ２２とを接続する光導波路の長さとは等しい。また、分岐光をマルチモード干渉させるためには、二つの分岐光を幅広い導波路部１０ｇに与えればよい。
第一ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２２は、方向性結合器１０ｅまたはＭＭＩカプラ１０ｆの下側（アーム１０ｂ側）から出力される出力光の光強度を測定する。第二ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２２は、方向性結合器１０ｅまたはＭＭＩカプラ１０ｆの上側（アーム１０ａ側）から出力される出力光の光強度を測定する。
なお、電磁波検出装置１にテラヘルツ波を与えない場合、アーム１０ａにおける分岐光とアーム１０ｂにおける分岐光との間の位相差は０であり、第一ＰＤ２２へ出力光が出力される一方で、第二ＰＤ２４には出力光が出力されない。
また、電磁波検出装置１にテラヘルツ波を与え、アーム１０ａの光路長がアーム１０ｂの光路長と差異を生ずるようになれば、その差異に応じて、第二ＰＤ２４へ出力光が出力される。
例えば、電磁波検出装置１にテラヘルツ波を与え、アーム１０ａの光路長をアーム１０ｂの光路長よりもプローブ光パルスの半波長だけ長くすれば、アーム１０ａにおける分岐光とアーム１０ｂにおける分岐光との間の位相差はπ［ｒａｄ］であり、第二ＰＤ２４へ出力光が出力される一方で、第一ＰＤ２２には出力光が出力されない。
このように、電磁波検出装置１にテラヘルツ波を与えると、アーム１０ａにおける分岐光とアーム１０ｂにおける分岐光との間の位相差に応じて、第一ＰＤ２２の測定する出力光の光強度と、第二ＰＤ２４の測定する出力光の光強度とが変化する。よって、二つの出力光の光強度を測定することが、二つの分岐光の位相差を測定することになる。
次に、本発明の第五の実施形態の動作を説明する。
まず、プローブ光パルスを分岐部１０ｃに与えると、プローブ光パルスは二つの分岐光に分岐され、アーム１０ａおよびアーム１０ｂに与えられる。
アーム１０ａおよびアーム１０ｂにおける分岐光の作用は、第一の実施形態と同様であり、説明を省略する。
アーム１０ａおよびアーム１０ｂを透過した分岐光は、方向性結合器１０ｅ（第５図（ａ）参照）またはＭＭＩカプラ１０ｆ（第５図（ｂ）参照）により結合されてから、さらに二つの出力光に分岐され、第一ＰＤ２２および第二ＰＤ２４に与えられる。第一ＰＤ２２および第二ＰＤ２４は、方向性結合器１０ｅまたはＭＭＩカプラ１０ｆの出力光の光強度を測定する。
テラヘルツ光パルスの電界強度に応じて、アーム１０ａにおける分岐光（プローブ光パルス）の位相が変化する。その一方で、アーム１０ｂにおける分岐光（プローブ光パルス）の位相は一定である。しかも、アーム１０ａを透過した分岐光と、アーム１０ｂを透過した分岐光と間の位相差に応じて、第一ＰＤ２２の測定する出力光の光強度と、第二ＰＤ２４の測定する出力光の光強度とが変化する。よって、双方の出力光の光強度を測定することで、アーム１０ａを透過した分岐光と、アーム１０ｂを透過した分岐光と間の位相差を測定でき、しかも、テラヘルツ光パルスの電界強度を測定することができる。これにより、テラヘルツ光パルスの光強度の変化をサンプリング測定できるので、テラヘルツ光パルスを検出することができる。
本発明の第五の実施形態によれば、第一の実施形態と同様な効果を奏する。しかも、プローブ光パルスが、アーム１０ａを透過したときと、アーム１０ｂを透過したときとで共通するノイズ（同相ノイズ成分）を相殺することができ、より高感度なテラヘルツ光パルスの検出が可能となる。
なお、第二の実施形態および第三の実施形態にかかる電磁波検出装置１においても、第５図と同様に、方向性結合器１０ｅ（またはＭＭＩカプラ１０ｆ）、第一ＰＤ２２、第二ＰＤ２４を備えて、二つの分岐光透過部（アーム１０ａ、１０ｂ）を透過した分岐光の位相差を測定するようにすることができる。
第六の実施形態
第六の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、分岐部１０ｃにかえて、方向性結合器１０ｈを使用した点が、第五の実施形態（第５図（ａ）参照）にかかる電磁波検出装置１と異なる。
第６図は、本発明の第六の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図である。第六の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、光導波路１０、基板１４、プリズム（電磁波入力部）１６、第一ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２２、第二ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２４を備える。以下、第五の実施形態と同様な部分は、同一の番号を付して説明を省略する。
基板１４およびプリズム１６は、第五の実施形態と同様であり、説明を省略する。
光導波路１０は、方向性結合器１０ｈ、アーム（分岐光透過部）１０ａ、１０ｂ、方向性結合器１０ｅを有する。アーム（分岐光透過部）１０ａ、１０ｂおよび方向性結合器１０ｅは、第五の実施形態と同様であり、説明を省略する。
方向性結合器１０ｈは、二入力二出力型の方向性結合器である。方向性結合器１０ｈは、一方の入力でプローブ光パルス（ＴＥ偏光）を受け、他方の入力では特に何も受けない。方向性結合器１０ｈは、プローブ光パルス（ＴＥ偏光）を二つの分岐光に分岐する。二つの分岐光は、それぞれ、アーム１０ａおよびアーム１０ｂに与えられる。
なお、方向性結合器１０ｈおよび方向性結合器１０ｅの出力の分岐比は、例えば、１：１である。
第一ＰＤ２２および第二ＰＤ２４は、第五の実施形態と同様であり、説明を省略する。
次に、本発明の第六の実施形態の動作を説明する。
まず、プローブ光パルスを方向性結合器１０ｈに与えると、プローブ光パルスは二つの分岐光に分岐され、アーム１０ａおよびアーム１０ｂに与えられる。
アーム１０ａおよびアーム１０ｂにおける分岐光の作用は、第五の実施形態と同様であり、説明を省略する。
方向性結合器１０ｅ、第一ＰＤ２２および第二ＰＤ２４における作用は、第五の実施形態と同様であり、説明を省略する。
本発明の第六の実施形態によれば、第五の実施形態と同様な効果を奏する。なお、方向性結合器１０ｅにかえて、ＭＭＩカプラ１０ｆ（第５図（ｂ）参照）を用いてもよい。
なお、第二の実施形態および第三の実施形態にかかる電磁波検出装置１においても、第６図と同様に、方向性結合器１０ｈ、方向性結合器１０ｅ（またはＭＭＩカプラ１０ｆ）、第一ＰＤ２２、第二ＰＤ２４を備えて、二つの分岐光透過部（アーム１０ａ、１０ｂ）を透過した分岐光の位相差を測定するようにすることができる。
第七の実施形態
これまでの実施形態においては、電磁波検出装置１がマッハツェンダー型変調器を有していたが、第七の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、マッハツェンダー型変調器を有しない。
第７図は、本発明の第七の実施形態にかかる電磁波検出装置１の平面図（第７図（ａ））、プリズム１６、近接部分３０ａおよび基板１４のｂ−ｂ断面図（第７図（ｂ））である。ただし、第７図（ｂ）において、プリズム１６の直下にない近接部分３０ａおよび基板１４の部分は図示省略している。
第七の実施形態にかかる電磁波検出装置１は、第一光導波路３２、第二光導波路３４、基板１４、プリズム（電磁波入力部）１６、ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）４２、４４、分岐比測定部４６を備える。
電磁波検出装置１は、０．０１［ＴＨｚ］以上１００［ＴＨｚ］以下の周波数の電磁波を検出する。電磁波検出装置１により検出される電磁波は、例えば、テラヘルツ波帯（例えば、０．０３［ＴＨｚ］以上１０［ＴＨｚ］以下）の電磁波（テラヘルツ波）である。
第一光導波路３２は、一端３２ａでプローブ光パルスを受け、非線形結晶である。第二光導波路３４と、一端３４ａで光を受けない、非線形結晶である。第一光導波路３２の長さと、第二光導波路３４の長さとは等しい。また、第一光導波路３２の他端３２ｂは、ＰＤ４２に接続される。第二光導波路３４の他端３４ｂは、ＰＤ４４に接続される。
第一光導波路３２と第二光導波路３４とが互いに近接する部分を、近接部分３０ａという。近接部分３０ａにおいて、第一光導波路３２と第二光導波路３４とは平行であり、両者は共にｘ軸方向に延伸する。
近接部分３０ａにおいて、第一光導波路３２を通過する光と第二光導波路３４を通過する光とがモード結合する。
基板１４は、例えば、ドープされていないＬｉＮｂＯ３（ＬＮ）基板、またはＭｇＯドープＬＮ基板である。基板１４上には、第一光導波路３２および第二光導波路３４が配置されている。
例えば、基板１４はＹ−ｃｕｔのＬＮであり、近接部分３０ａにおける第一光導波路３２および第二光導波路３４におけるプローブ光パルス伝搬方向をｘ軸とする。このようにして、ｚ軸方向に偏光したプローブ光パルス（ＴＥ偏光）を入力する。すると、ＬＮで最大の電気光学係数を示すｒ３３を利用することができ、大きな電気光学効果が得られ、感度の高いテラヘルツ波検出が可能となる。なお、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の方向については、第７図（ｂ）を参照されたい。
プリズム（電磁波入力部）１６は、近接部分３０ａに、近接部分３０ａを通過する光の進行方向（ｘ方向）に対してチェレンコフ位相整合が生ずる角度θだけ傾けて、テラヘルツ波を入力する。なお、角度θは、以下の式を満たす角度である。
2013046842.tif 000005
ただし、プローブ光パルスの波長における近接部分３０ａの実効屈折率をｎｏｐｔ＿ｅｆｆとし、テラヘルツ波の波長における近接部分３０ａの屈折率をｎＴＨｚとする。例えば、ｎｏｐｔ＿ｅｆｆ＝２．２、ｎＴＨｚ＝５．２の場合、θ＝６６°である。
プリズム１６は、電磁波入力面１６ａ、電磁波透過面１６ｂを有する。電磁波入力面１６ａは、テラヘルツ波を受ける。電磁波透過面１６ｂは、電磁波入力面１６ａから入ったテラヘルツ波が透過する。電磁波入力面１６ａは、電磁波透過面１６ｂに対して傾いている。電磁波入力面１６ａの電磁波透過面１６ｂに対する傾きは角度（９０°−θｃｌａｄ）である。なお、プリズム１６に与えられるテラヘルツ波は、ＴＥ偏光のパルスであり、テラヘルツ光パルスともいう（第７図（ｂ）参照）。
なお、角度θｃｌａｄは、以下の式を満たす角度である。
2013046842.tif 000006
ただし、ｎｃｌａｄは、テラヘルツ波の波長におけるプリズム１６の屈折率である。例えば、ｎｏｐｔ＿ｅｆｆ＝２．２、ｎｃｌａｄ＝３．４の場合、θｃｌａｄ＝５０°である。
また、プリズム１６は、近接部分３０ａの真上に配置されている。このため、電磁波透過面１６ｂが、第一光導波路３２および第二光導波路３４の双方を覆う。
プリズム１６内でのテラヘルツ波の伝搬損失を低減するため、テラヘルツ波の吸収が小さいことが望ましい。そこで、プリズム１６の材料は、例えば、高抵抗シリコン、ゲルマニウムなどである。
ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）４２は、第一光導波路３２の他端３２ｂから出力される光の光強度を測定する。ＰＤ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）４４は、第二光導波路３４の他端３４ｂから出力される光の光強度を測定する。分岐比測定部４６は、ＰＤ４２の測定結果と、ＰＤ４４の測定結果との比を測定する。
次に、本発明の第七の実施形態の動作を説明する。
まず、プローブ光パルスを、第一光導波路３２の一端３２ａに与えると、プローブ光パルスは第一光導波路３２内を伝搬され、近接部分３０ａに到達する。近接部分３０ａにおいて、モード結合が生じ、プローブ光パルスが、第一光導波路３２および第二光導波路３４に分岐される。第一光導波路３２および第二光導波路３４に分岐される光の強度の比（分岐比）は、電磁波検出装置１にテラヘルツ波を与えない場合には、例えば、１：１である。
第一光導波路３２に分岐されたプローブ光パルスは、ＰＤ４２に与えられ、その光強度が測定される。第二光導波路３４に分岐されたプローブ光パルスは、ＰＤ４４に与えられ、その光強度が測定される。分岐比測定部４６は、ＰＤ４２の測定結果と、ＰＤ４４の測定結果との比（すなわち、分岐比）を測定する。
電磁波検出装置１にテラヘルツ波を与えない場合には、分岐比測定部４６の測定結果（分岐比）は、例えば、１：１である。しかし、電磁波検出装置１にテラヘルツ波を与えた場合、近接部分３０ａの光路長が変化することにより、分岐比が変化する。
電磁波検出装置１による検出対象であるテラヘルツ光パルスは、電磁波入力面１６ａに垂直に入射する。このとき、テラヘルツ光パルスの進行方向と、近接部分３０ａ内を進行するプローブ光パルスの進行方向とがなす角度がθｃｌａｄである。テラヘルツ光パルスはプリズム１６内を直進し、電磁波透過面１６ｂに到達する。テラヘルツ光パルスは、電磁波透過面１６ｂにて屈折する。このとき、テラヘルツ光パルスの進行方向と、近接部分３０ａ内を進行するプローブ光パルスの進行方向とがなす角度がθとなって、テラヘルツ光パルスが近接部分３０ａに与えられる。
近接部分３０ａに与えられたテラヘルツ光パルスと、近接部分３０ａ内をｘ軸方向に進行するプローブ光パルスとがチェレンコフ位相整合を起こす。このとき、テラヘルツ光パルスの電界強度に応じて、近接部分３０ａの屈折率が変化し、近接部分３０ａの光路長が変化する。これにより、分岐比が変化する。
すなわち、分岐比測定部４６により分岐比を測定することで、近接部分３０ａの光路長の変化を測定することができ、テラヘルツ光パルスの電界強度を測定することができる。これにより、テラヘルツ光パルスの光強度の変化をサンプリング測定できるので、テラヘルツ光パルスを検出することができる。
本発明の第七の実施形態によれば、電気光学結晶である第一光導波路３２および第二光導波路３４を用いたＥＯ（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｏｐｔｉｃ）サンプリング法によるテラヘルツ波の検出装置である電磁波検出装置１において、第一光導波路３２および第二光導波路３４を透過したプローブ光パルスを反射させて第一光導波路３２および第二光導波路３４に戻す必要が無いため、電磁波検出装置１の構成を簡素化することできる。
しかも、プリズム（電磁波入力部）１６が、第一光導波路３２および第二光導波路３４にテラヘルツ波を入力するので、アーム１０ａにのみテラヘルツ波を入力するような構成（第一〜第三の実施形態を参照）に比べて、電磁波検出装置１の構成を簡素化することできる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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