(57)【要約】【課題】テラヘルツ波の発散の開始位置を、光軸の下流に下げることができる光伝導アンテナを提供する。【解決手段】本発明に係る光伝導アンテナ１００は、光パルスＰが照射されてテラヘルツ波Ｔを発生する光伝導アンテナ１００であって、光パルスＰが照射されてキャリアＣを形成するキャリア発生層１０と、キャリア発生層１０の上方に位置し、キャリア発生層１０に電圧を印加する第１電極２０および第２電極３０と、を含み、キャリア発生層１０は、光パルスＰが照射される突出部１４を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光パルスが照射されてテラヘルツ波を発生する光伝導アンテナであって、
前記光パルスが照射されてキャリアを形成するキャリア発生層と、
前記キャリア発生層の上方に位置し、前記キャリア発生層に電圧を印加する第１電極および第２電極と、
を含み、
前記キャリア発生層は、前記光パルスが照射される突出部を有する、ことを特徴とする光伝導アンテナ。
【請求項２】
前記第１電極および前記第２電極は、前記突出部の上方に位置している、ことを特徴とする請求項１に記載の光伝導アンテナ。
【請求項３】
前記第１電極および前記第２電極は、前記突出部の側面に設けられている、ことを特徴とする請求項２に記載の光伝導アンテナ。
【請求項４】
前記突出部の側面に設けられた絶縁層を含む、ことを特徴とする請求項２に記載の光伝導アンテナ。
【請求項５】
前記絶縁層は、前記突出部の上面に設けられている、ことを特徴とする請求項４に記載の光伝導アンテナ。
【請求項６】
前記突出部の平面形状は、円形である、ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の光伝導アンテナ。
【請求項７】
前記キャリア発生層は、半絶縁層基板からなる、ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の光伝導アンテナ。
【請求項８】
前記光パルスを発生する光パルス発生装置と、
前記光パルスが照射されて前記テラヘルツ波を発生する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光伝導アンテナと、
を含む、ことを特徴とするテラヘルツ波発生装置。
【請求項９】
前記光パルスを発生する光パルス発生装置と、
前記光パルスが照射されて前記テラヘルツ波を発生する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光伝導アンテナと、
前記光伝導アンテナから射出され、対象物を透過した前記テラヘルツ波または対象物で反射された前記テラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部と、
前記テラヘルツ波検出部の検出結果を記憶する記憶部と、
を含む、ことを特徴とするカメラ。
【請求項１０】
前記光パルスを発生する光パルス発生装置と、
前記光パルスが照射されて前記テラヘルツ波を発生する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光伝導アンテナと、
前記光伝導アンテナから射出され、対象物を透過した前記テラヘルツ波または対象物で反射された前記テラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部と、
前記テラヘルツ波検出部の検出結果に基づいて、前記対象物の画像を生成する画像形成部と、
を含む、ことを特徴とするイメージング装置。
【請求項１１】
前記光パルスを発生する光パルス発生装置と、
前記光パルスが照射されて前記テラヘルツ波を発生する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の光伝導アンテナと、
前記光伝導アンテナから射出され、対象物を透過した前記テラヘルツ波または対象物で反射された前記テラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部と、
前記テラヘルツ波検出部の検出結果に基づいて、前記対象物を計測する計測部と、
を含む、ことを特徴とする計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光伝導アンテナ、カメラ、イメージング装置、および計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、１００ＧＨｚ以上３０ＴＨｚ以下の周波数を有する電磁波であるテラヘルツ波が注目されている。テラヘルツ波は、例えば、イメージング、分光計測等の各種計測、非破壊検査等に用いることができる。
【０００３】
このテラヘルツ波を発生させるテラヘルツ波発生装置は、例えば、サブピコ秒（数百フェムト秒）程度のパルス幅をもつ光パルスを発生させる光パルス発生装置と、光パルス発生装置で発生した光パルスが照射されることによりテラヘルツ波を発生させる光伝導アンテナ（Ｐｈｏｔｏ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ａｎｔｅｎｎａ：ＰＣＡ）と、を有している。
【０００４】
例えば特許文献１には、半絶縁性ＧａＡｓ基板と、半絶縁性ＧａＡｓ基板上に低温ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法によって形成されたＧａＡｓ（ＬＴ−ＧａＡｓ）層と、ＬＴ−ＧａＡｓ層の上面に形成された一対の電極と、を備えた光伝導アンテナが記載されている。さらに、特許文献１には、ＬＴ−ＧａＡｓ層で励起された自由キャリアがバイアス電圧による電場で加速されて電流が流れ、この電流の変化によって、テラヘルツ波が発生することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２４４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の光伝導アンテナでは、ＬＴ−ＧａＡｓ層（キャリア発生層）は、平坦な層構造であるため、一対の電極間にパルス光が照射されて発生したテラヘルツ波は、例えば、光パルスが照射されたＬＴ−ＧａＡｓ層の上面から、半絶縁性ＧａＡｓ基板まで発散する。そのため、後段の光学系（例えばレンズ）の配置位置によっては、光伝導アンテナから発生したテラヘルツ波の一部は、光学系に入射できず、利用効率が低下する場合がある。
【０００７】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、利用効率を高くすることができる光伝導アンテナを提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、上記の光伝導アンテナを含むカメラ、イメージング装置、および計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光伝導アンテナは、
光パルスが照射されてテラヘルツ波を発生する光伝導アンテナであって、
前記光パルスが照射されてキャリアを形成するキャリア発生層と、
前記キャリア発生層の上方に位置し、前記キャリア発生層に電圧を印加する第１電極および第２電極と、
を含み、
前記キャリア発生層は、前記光パルスが照射される突出部を有する。
【０００９】
このような光伝導アンテナでは、突出部において発生したテラヘルツ波は、突出部の側面において反射した後、外部に射出されることができる。したがって、突出部において発生したテラヘルツ波は、突出部の側面に至ってから、突出部を抜けるまでの間、発散しない。よって、このような光伝導アンテナでは、テラヘルツ波の分布する面積を小さくすることができ、光の利用効率を高くすることができる。
【００１０】
なお、本発明に係る記載では、「上方」という文言を、例えば、「特定のもの（以下、「Ａ」という）の「上方」に他の特定のもの（以下、「Ｂ」という）を形成する」などと用いる場合に、Ａ上に直接Ｂを形成するような場合と、Ａ上に他のものを介してＢを形成するような場合とが含まれるものとして、「上方」という文言を用いている。
【００１１】
本発明に係る光伝導アンテナにおいて、
前記第１電極および前記第２電極は、前記突出部の上方に位置していてもよい。
【００１２】
このような光伝導アンテナでは、第１電極と第２電極との間の距離は、突出部の上面において最も小さい。そのため、このような光伝導アンテナでは、突出部の深さ方向において、上面近傍の電界強度が最も大きくなり、上面近傍を走行するキャリアの走行速度が大きくなる。したがって、このような光伝導アンテナでは、効率よくテラヘルツ波を発生させることができる（詳細は後述）。
【００１３】
本発明に係る光伝導アンテナは、
前記第１電極および前記第２電極は、前記突出部の側面に設けられていてもよい。
【００１４】
このような光伝導アンテナでは、例えば、突出部と第１電極との界面、および突出部と第２電極との界面において、テラヘルツ波を反射させることができる。
【００１５】
本発明に係る光伝導アンテナは、
前記突出部の側面に設けられた絶縁層を含んでもよい。
【００１６】
このような光伝導アンテナでは、第１電極および第２電極は、段差の小さい形状を有することができる。これにより、このような光伝導アンテナでは、第１電極および第２電極の断線を防止することができる。
【００１７】
本発明に係る光伝導アンテナは、
前記絶縁層は、前記突出部の上面に設けられていてもよい。
【００１８】
このような光伝導アンテナでは、第１電極と第２電極との間にリーク電流が流れることを抑制することができ、耐圧の向上を図ることができる。
【００１９】
本発明に係る光伝導アンテナは、
前記突出部の平面形状は、円形であってもよい。
【００２０】
このような光伝導アンテナでは、例えば、光伝導アンテナから射出されるテラヘルツ波の断面形状を、円形にすることができる。これにより、後段の光学系（レンズ）の設計を容易にすることができる。
【００２１】
本発明に係る光伝導アンテナは、
前記キャリア発生層は、半絶縁層基板からなってもよい。
【００２２】
このような光伝導アンテナンでは、キャリア発生層がＬＴ−ＧａＡｓ層からなる場合に比べて、高いキャリア移動度を有することができる。
【００２３】
本発明に係るテラヘルツ波発生装置は、
前記光パルスを発生する光パルス発生装置と、
前記光パルスが照射されて前記テラヘルツ波を発生する本発明に係る光伝導アンテナと、
を含む。
【００２４】
このようなテラヘルツ波発生装置では、本発明に係る光伝導アンテナを含むため、高出力化を図ることができる。
【００２５】
本発明に係るカメラは、
前記光パルスを発生する光パルス発生装置と、
前記光パルスが照射されて前記テラヘルツ波を発生する本発明に係る光伝導アンテナと、
前記光伝導アンテナから射出され、対象物を透過した前記テラヘルツ波または対象物で反射された前記テラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部と、
前記テラヘルツ波検出部の検出結果を記憶する記憶部と、
を含む。
【００２６】
このようなカメラでは、本発明に係る光伝導アンテナを含むため、高い検出感度を有することができる。
【００２７】
本発明に係るイメージング装置は、
前記光パルスを発生する光パルス発生装置と、
前記光パルスが照射されて前記テラヘルツ波を発生する本発明に係る光伝導アンテナと、
前記光伝導アンテナから射出され、対象物を透過した前記テラヘルツ波または対象物で反射された前記テラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部と、
前記テラヘルツ波検出部の検出結果に基づいて、前記対象物の画像を生成する画像形成部と、
を含む。
【００２８】
このようなイメージング装置では、本発明に係る光伝導アンテナを含むため、高い検出感度を有することができる。
【００２９】
本発明に係る計測装置は、
前記光パルスを発生する光パルス発生装置と、
前記光パルスが照射されて前記テラヘルツ波を発生する本発明に係る光伝導アンテナと、
前記光伝導アンテナから射出され、対象物を透過した前記テラヘルツ波または対象物で反射された前記テラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部と、
前記テラヘルツ波検出部の検出結果に基づいて、前記対象物を計測する計測部と、
を含む。
【００３０】
このような計測装置では、本発明に係る光伝導アンテナを含むため、高い検出感度を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１実施形態に係る光伝導アンテナを模式的に示す断面図。
【図２】第１実施形態に係る光伝導アンテナを模式的に示す平面図。
【図３】第１実施形態に係る光伝導アンテナを模式的に示す平面図。
【図４】第１実施例に係る光伝導アンテナから射出されたテラヘルツ波を説明するための図。
【図５】従来の光伝導アンテナから射出されたテラヘルツ波を説明するための図。
【図６】第１実施形態に係る光伝導アンテナの製造工程を模式的に示す断面図。
【図７】第１実施形態の第１変形例に係る光伝導アンテナを模式的に示す平面図。
【図８】第１実施形態の第２変形例に係る光伝導アンテナを模式的に示す断面図。
【図９】第１実施形態の第３変形例に係る光伝導アンテナを模式的に示す断面図。
【図１０】第２実施形態に係る光伝導アンテナを模式的に示す断面図。
【図１１】第２実施形態に係る光伝導アンテナを模式的に示す平面図。
【図１２】第２実施形態の変形例に係る光伝導アンテナを模式的に示す断面図。
【図１３】第３実施形態に係るテラヘルツ波発生装置の構成を示す図。
【図１４】第４実施形態に係るイメージング装置を示すブロック図。
【図１５】第４実施形態に係るイメージング装置のテラヘルツ波検出部を模式的に示す平面図。
【図１６】対象物のテラヘルツ帯でのスペクトルを示すグラフ。
【図１７】対象物の物質Ａ、ＢおよびＣの分布を示す画像の図。
【図１８】第５実施形態に係る計測装置を示すブロック図。
【図１９】第６実施形態に係るカメラを示すブロック図。
【図２０】第６実施形態に係るカメラを模式的に示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００３３】
１．  第１実施形態
１．１．  光伝導アンテナ
まず、第１実施形態に係る光伝導アンテナについて、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る光伝導アンテナ１００を模式的に示す断面図である。図２および図３は、第１実施形態に係る光伝導アンテナ１００を模式的に示す平面図である。なお、図１は、図２のＩ−Ｉ線断面図である。また、図２は、図３に示す領域ＩＩの拡大図である。
【００３４】
光伝導アンテナ１００は、図１〜図３に示すように、キャリア発生層１０と、第１電極２０と、第２電極３０と、を含む。光伝導アンテナ１００は、光パルスＰが照射されてテラヘルツ波Ｔを発生する。
【００３５】
なお、光パルスとは、短時間に急峻に強度が変化する光をいう。光パルスのパルス幅（半値全幅ＦＷＨＭ）は、特に限定されないが、例えば、１ｆｓ（フェムト秒）以上８００ｆｓ以下である。また、テラヘルツ波とは、周波数が、１００ＧＨｚ以上３０ＴＨｚ以下の電磁波、特に、３００ＧＨｚ以上３ＴＨｚ以下の電磁波をいう。
【００３６】
キャリア発生層１０は、例えば、半絶縁性基板からなる。ここで、半絶縁性基板とは、化合物半導体によって構成される基板であって、高抵抗（例えば、比抵抗が１０７Ω・ｃｍ以上）な基板のことをいう。具体的には、キャリア発生層１０を構成する半絶縁性基板は、不純物を含まない（ドーピングされていない）ＧａＡｓ基板である。キャリア発生層
１０を構成するＧａＡｓは、ストイキオメトリーな状態であってもよい。すなわち、キャリア発生層１０を構成するＧａとＡｓとは、１：１の割合で存在していてもよい。なお、キャリア発生層１０を構成する半絶縁性基板は、ＩｎＰ基板やＩｎＡｓ基板、ＩｎＳｂ基板であってもよい。
【００３７】
キャリア発生層１０は、光パルスＰが照射されてキャリアＣを形成する。具体的には、キャリア発生層１０は、複数の（多数の）キャリアＣを形成する。キャリア発生層１０が半絶縁性ＧａＡｓ基板からなる場合、キャリア発生層１０のキャリア移動度（電子移動度）は、例えば、３０００ｃｍ２／Ｖｓ以上８５００ｃｍ２／Ｖｓ以下である。
【００３８】
なお、キャリア移動度とは、キャリア（電子および正孔）が固体の物質中を移動するとき、単位電界強度の下で単位時間当たりに移動する距離のことであり、固体の物質中でのキャリアの移動のしやすさをいう。
【００３９】
キャリア発生層１０は、基部１２と、突出部１４と、を有している。基部１２および突出部１４は、一体に形成されている。具体的には、ＧａＡｓ基板をドライエッチングすることにより、基部１２および突出部１４を一体に形成することができる。
【００４０】
突出部１４は、基部１２の上面１３から上方に突出している。図１に示す例では、突出部１４は、第１電極２０および第２電極３０に挟まれている。図２に示す例では、突出部１４の平面形状（例えば基部１２の上面１３の垂線方向から見た形状）は、矩形である。
【００４１】
突出部１４は、上面１５および側面１６を有している。言い換えれば、突出部１４は、キャリア発生層１０の突出部１４を除いた部分よりも、厚さが大きい部分である。側面１６は、基部１２の上面１３と突出部１４の上面１５とを接続している。側面１６は、例えば、基部１２の上面１３と直交している。図示の例では、側面１６は、第１電極２０が設けられている第１面１６ａと、第２電極３０が設けられている第２面１６ｂと、面１６ａ，１６ｂと直交し互いに対向している第３面１６ｃおよび第４面１６ｄと、によって構成されている。
【００４２】
突出部１４には、光パルスＰが照射される。光パルスＰは、突出部１４の上面１５の一部に照射されてもよいし、上面１５の全面に照射されてもよい。突出部１４は、光パルスＰが照射されてテラヘルツ波Ｔを発生する。
【００４３】
突出部１４の側面１６は、突出部１４において発生するテラヘルツ波Ｔを、少なくとも一回反射させる。すなわち、突出部１４は、側面１６においてテラヘルツ波Ｔが少なくとも一回反射する程度の厚さを有している。具体的には、突出部１４の幅Ｗを５μｍとし、突出部１４の中心に光パルスＰが照射される（平面視において突出部１４の中心と光パルスＰのスポットの中心とが一致するように光パルスＰが照射される）とし、テラヘルツ波Ｔの放射角θを１２０°とすると、突出部１４の厚さＡは１．４５μｍ以上となる。
【００４４】
なお、突出部１４の幅Ｗが大きくなる場合は、突出部１４の厚さＡの最小値は、上記の値よりも大きくなる。また、テラヘルツ波Ｔの放射角θが大きくなる場合は、突出部１４の厚さＡの最小値は、上記の値よりも小さくなる。
【００４５】
突出部１４において発生するテラヘルツ波Ｔは、例えば、側面１６を構成する面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの全てにおいて反射する。図示の例では、面１６ａには第１電極２０が設けられ、面１６ｂには第２電極３０が設けられているため、テラヘルツ波Ｔは、面１６ａ，１６ｂにおいて（面１６ａ，１６ｂと電極２０，３０との界面において）反射する。面１６ｃ，１６ｄには、電極等の金属部材は設けられていないが、突出部１４の
屈折率は空気の屈折率よりも大きいため（例えばＧａＡｓの屈折率は３．８）、テラヘルツ波Ｔは、面１６ｃ，１６ｄにおいて（面１６ｃ，１６ｄと空気との界面において）反射する。
【００４６】
なお、テラヘルツ波Ｔは、面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの少なくともいずれか１つにおいて反射してもよい。また、面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにおけるテラヘルツ波Ｔの反射回数は、互いに同じであってもよいし、互いに異なってもよい。テラヘルツ波Ｔが反射される面や反射回数は、光パルスＰが照射される位置や、突出部１４の平面形状、テラヘルツ波Ｔの放射角θによって決定される。
【００４７】
第１電極２０および第２電極３０は、キャリア発生層１０上に位置している。図１に示す例では、電極２０，３０は、突出部１４の側面１６に設けられ、さらに、突出部１４上に設けられている。電極２０，３０は、キャリア発生層１０に電圧を印加する電極である。電極２０，３０は、キャリア発生層１０に直流（ＤＣ）電圧を印加してもよいし、交流（ＡＣ）電圧を印加してもよい。電極２０，３０は、キャリア発生層１０とオーミックコンタクトしていてもよい。
【００４８】
第１電極２０および第２電極３０は、例えば、Ａｕ層、Ｐｔ層、Ｔｉ層、Ａｌ層、Ｃｕ層、Ｃｒ層、またはこれらの積層体である。電極２０，３０としてＡｕ層とＣｒ層との積層体を用いた場合、Ｃｒ層は、キャリア発生層１０とＡｕ層との密着性を向上させることができる。
【００４９】
第１電極２０は、第１電圧印加部２２と、第１パッド部２４と、第１ライン部２６と、を有している。第２電極３０は、第２電圧印加部３２と、第２パッド部３４と、第２ライン部３６と、を有している。
【００５０】
第１電圧印加部２２および第２電圧印加部３２は、キャリア発生層１０に電圧を印加する部分である。図示の例では、電圧印加部２２，３２は、突出部１４上に位置している。具体的には、第１電圧印加部２２は、基部１２の上面１３、突出部１４の面１６ａ、および突出部１４の上面１５に設けられている。第２電圧印加部３２は、基部１２の上面１３、突出部１４の面１６ｂ、および突出部１４の上面１５に設けられている。平面視において（例えば基部１２の上面１３の垂線方向から見て）、第１電圧印加部２２の一部および第２電圧印加部３２の一部は、突出部１４と重なっている。
【００５１】
第１電圧印加部２２と第２電圧印加部３２との間の距離は、例えば、１μｍ以上１００μｍ以下であり、より具体的には、５μｍ程度である。図示の例では、電圧印加部２２，３２の平面形状は、矩形である。すなわち、光伝導アンテナ１００は、ダイポール型のＰＣＡである。
【００５２】
なお、図示はしないが、第１電圧印加部２２は、第２電圧印加部３２側に向かうについて幅が狭くなる台形の平面形状を有していてもよい。同様に、第２電圧印加部３２は、第１電圧印加部２２側に向かうについて幅が狭くなる台形の平面形状を有していてもよい。すなわち、光伝導アンテナ１００は、ボウタイ型のＰＣＡであってもよい。
【００５３】
第１パッド部２４および第２パッド部３４は、外部配線（図示せず）と接続される部分である。図示の例では、パッド部２４，３４の平面形状は、矩形である。第１パッド部２４は、例えば、２つ設けられている。第２パッド部３４は、例えば、２つ設けられている。
【００５４】
第１ライン部２６は、第１電圧印加部２２と第１パッド部２４とを接続している。第２
ライン部３６は、第２電圧印加部３２と第２パッド部３４とを接続している。ライン部２６，３６は、平面視において、帯状の形状を有しており、ライン部２６，３６の長手方向は、例えば、平行である。第１電圧印加部２２は、第１ライン部２６から、第１ライン部２６の長手方向と直交する方向に突出している。第１電圧印加部２２は、第１ライン部２６から、第２電極３０側に突出している。第２電圧印加部３２は、第２ライン部３６から、第２ライン部３６の長手方向と直交する方向に突出している。第２電圧印加部３２は、第２ライン部３６から、第１電極２０側に突出している。
【００５５】
次に、光伝導アンテナ１００の動作について説明する。電極２０，３０によりキャリア発生層１０に電圧を印加した状態で、平面視において電極２０，３０間に（電圧印加部２２，３２間に）位置する突出部１４に、光パルスＰを照射する。
【００５６】
光パルスＰの照射によって、突出部１４中にキャリア（例えば電子）Ｃが瞬時に生成する。キャリアＣは、電極２０，３０により印加された電圧によって加速されて突出部１４中を移動し（走行し）、突出部１４中に瞬間的に電流（光電流）が流れる。そして、光電流の時間変化に比例した強度を有するテラヘルツ波Ｔが発生する。光電流の時間変化は、突出部１４のキャリア移動度に比例する。したがって、光伝導アンテナ１００には、キャリア発生層１０のキャリア移動度に比例した強度を有するテラヘルツ波Ｔが発生する。
【００５７】
光パルスＰは、波長にもよるが、突出部１４の深さ方向（上面１５から下面１１に向かう方向）において、上面１５近傍で最も吸収される。そのため、突出部１４の深さ方向においてテラヘルツ波Ｔが発生する割合は、上面１５近傍が高くなる。特に、光伝導アンテナ１００では、突出部１４の上面１５に電極２０，３０が設けられているため、電極２０，３０間の距離は、突出部１４の上面１５において最も小さい。そのため、光伝導アンテナ１００では、突出部１４の深さ方向において、上面１５近傍の電界強度が最も大きくなり、上面１５近傍を走行するキャリアの走行速度が大きくなる。なお、光パルスの波長は、例えば、８００ｎｍ程度である。
【００５８】
図１に示す例では、突出部１４の上面１５近傍の発生位置Ｑで発生したテラヘルツ波Ｔは、突出部１４の側面１６において一回反射した後、基部１２の下面１１から光伝導アンテナ１００外部に射出される。
【００５９】
なお、図示の例では、キャリアＣは、第１電極２０側から第２電極３０側に向けて移動しているが、第２電極３０側から第１電極２０側に向けて移動していてもよい。
【００６０】
また、光パルスＰが照射される位置や面積は、光パルスＰによって突出部１４が照射されれば、特に限定されない。
【００６１】
光伝導アンテナ１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００６２】
光伝導アンテナ１００では、光パルスＰが照射されてキャリアＣを形成するキャリア発生層１０を含み、キャリア発生層１０は、光パルスＰが照射される突出部１４を有する。そのため、突出部１４において発生したテラヘルツ波Ｔは、突出部１４の側面１６において反射した後、光伝導アンテナ１００の外部に射出されることができる。したがって、突出部１４において発生したテラヘルツ波Ｔは、突出部１４の側面１６に至ってから、突出部１４を抜けるまでの間（基部１２に至るまでの間）、発散しない。よって、光伝導アンテナ１００では、テラヘルツ波Ｔの分布する面積を小さくすることができ（すなわち、エネルギー密度を高くすることができ）、光の利用効率を高くすることができる。その結果、高出力のテラヘルツ波発生装置を実現することができる。以下、具体的に説明する。
【００６３】
図４は、光伝導アンテナ１００から射出されたテラヘルツ波Ｔを説明するための図である。図５は、従来の光伝導アンテナ（突出部を有していない光伝導アンテナ）１００００から射出されたテラヘルツ波Ｔを説明するための図である。なお、図４および図５では、光伝導アンテナ１００，１００００を簡略化して図示している。
【００６４】
光伝導アンテナ１００から射出されたテラヘルツ波Ｔは、図４に示すように、レンズ１０２，１０４，１０６，１０８を介して、検出器１１０において検出される。光伝導アンテナ１００では、突出部１４において発生したテラヘルツ波Ｔは、突出部１４の側面１６において反射した後、発散してレンズ（コリメートレンズ）１０４に至る。そのため、上記のように、テラヘルツ波Ｔの分布する面積（光軸Ｌと直交するテラヘルツ波Ｔの断面積）を小さくすることができ、突出部１４において発生したテラヘルツ波Ｔの全ては、例えば、レンズ１０４に至ることができる。その結果、光伝導アンテナ１００は、光の利用効率を高くすることができる。さらに、光伝導アンテナ１００では、検出器１１０に集光できる光量を増大させることができる。
【００６５】
一方、キャリア発生層が突出部を有していない光伝導アンテナ１００００では、例えば、光伝導アンテナ１００００において発生するテラヘルツ波Ｔは、テラヘルツ波Ｔの発生位置Ｑから発散する。そのため、レンズ１０４の入射面１０４ａの位置におけるテラヘルツ波Ｔの分布する面積は、光伝導アンテナ１００の場合に比べて大きくなる。これにより、図５に示すように、光伝導アンテナから射出したテラヘルツ波の一部は、レンズ１０４に至らない（レンズ１０４を照射しない）。そのため、光の利用効率が低下する場合がある。
【００６６】
なお、図４に示した例および図５に示した例おいて、テラヘルツ波Ｔの発生位置Ｑとレンズ１０２との間の距離は、互いに同じであり、テラヘルツ波Ｔの発生位置Ｑとレンズ１０４との間の距離は、互いに同じである。
【００６７】
光伝導アンテナ１００では、第１電極２０および第２電極３０は、突出部１４の上方に位置している。具体的には、電極２０，３０は、突出部１４の上面１５に設けられている。そのため、光伝導アンテナ１００では、電極２０，３０間の距離は、突出部１４の上面１５において最も小さい。これにより、光伝導アンテナ１００では、突出部１４の深さ方向において、上面１５近傍の電界強度が最も大きくなり、上面１５近傍を走行するキャリアの走行速度が大きくなる。したがって、光伝導アンテナ１００では、効率よくテラヘルツ波Ｔを発生させることができる。
【００６８】
例えば電極が、突出部の上面に設けられておらず、突出部の側面に設けられている形態では、効率よくテラヘルツ波Ｔを発生させることができない場合がある。このような形態では、２つの電極間の距離は、２つの側面の間が最小となり、上記の光伝導アンテナ１００に比べて、突出部の上面近傍を走行するキャリアの数は少なくなる。ここで、突出部は、例えばドライエッチングによって形成されるため、突出部の側面には、多くの未結合手（ダングリングボンド）が存在する。そのため、突出部の上面に電極が設けられていない形態では、側面の未結合手にキャリアがトラップされてしまい、走行できないキャリアの数が増える場合がある。その結果、効率よくテラヘルツ波を発生できない場合がある。
【００６９】
さらに、電極が、突出部の上面に設けられておらず、突出部の側面に設けられている形態では、２つの電極間の距離（最小の距離）は、突出部を形成するためのパターニングによって決定される。突出部の厚さは、例えば電極の厚さよりも大きいため、突出部は、高い精度でパターニングされることが困難な場合がある。これに対し、光伝導アンテナ１００では、電極２０，３０は、突出部１４の上面１５に設けられているため、２つの電極２０，３０間の距離（最小の距離）は、電極２０，３０を形成するためのパターニングによ
って決定される。電極２０，３０の厚さは、例えば突出部１４の厚さよりも小さいため、電極２０，３０は、高い精度でパターニングされることができる。そのため、光伝導アンテナ１００では、電極２０，３０間の距離を、高い精度で決定することができる。
【００７０】
光伝導アンテナ１００では、第１電極２０および第２電極３０は、突出部１４の側面１６に設けられている。そのため、光伝導アンテナ１００では、例えば、突出部１４と第１電極２０との界面、および突出部１４と第２電極３０との界面において、テラヘルツ波Ｔを反射させることができる。
【００７１】
光伝導アンテナ１００では、キャリア発生層１０は、半絶縁性基板からなる。具体的には、キャリア発生層１０は、半絶縁性のＧａＡｓ基板からなる。そのため、光伝導アンテナ１００では、キャリア発生層がＬＴ−ＧａＡｓ層からなる場合に比べて、高いキャリア移動度を有することができる。光伝導アンテナにおいて発生するテラヘルツ波の強度は、光伝導アンテナにおいてキャリアが移動する（走行する）層のキャリア移動度に依存する。したがって、光伝導アンテナ１００では、射出されるテラヘルツ波の強度を大きくし、高出力化を図ることができる。
【００７２】
光伝導アンテナ１００では、キャリア発生層１０は、基部１２と、基部１２の上面１３から上方に突出する突出部１４と、を有し、基部１２および突出部１４は、一体に形成されている。例えば、基部と突出部とが別部材（別々の層）で形成されている形態では、基部と突出部との界面においてテラヘルツ波が反射し、テラヘルツ波の強度が低下するという問題が生じる場合がある。光伝導アンテナ１００では、このような問題を回避することができる。
【００７３】
１．２．  光伝導アンテナの製造方法
次に、第１実施形態に係る光伝導アンテナ１００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図６は、第１実施形態に係る光伝導アンテナ１００の製造工程を模式的に示す断面図であって、図１に対応している。
【００７４】
図６に示すように、ＧａＡｓ基板（図示せず）をパターニングして、基部１２および突出部１４を有するキャリア発生層１０を形成する。基部１２および突出部１４は、一体に形成される。パターニングは、例えば、フォトリソグラフィーおよびドライエッチングによって行われる。
【００７５】
図１に示すように、キャリア発生層１０上に、第１電極２０および第２電極３０を形成する。電極２０，３０は、例えば、真空蒸着法およびリフトオフ法の組合せなどにより形成される。
【００７６】
以上の工程により、光伝導アンテナ１００を製造することができる。
【００７７】
１．３．  光伝導アンテナの変形例
１．３．１．  第１変形例
次に、第１実施形態の第１変形例に係る光伝導アンテナについて、図面を参照しながら説明する。図７は、第１実施形態の第１変形例に係る光伝導アンテナ２００を模式的に示す平面図である。以下、光伝導アンテナ２００において、上述した光伝導アンテナ１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７８】
上述した光伝導アンテナ１００では、図２に示すように、突出部１４の平面形状は、矩形であった。これに対し、光伝導アンテナ２００では、図７に示すように、突出部１４の
平面形状は、円形である。
【００７９】
光伝導アンテナ２００では、平面視において突出部１４の中心Ｏに、光パルスＰのスポットの中心が位置するように、光パルスＰが照射された場合、光伝導アンテナ２００から射出されるテラヘルツ波Ｔの断面形状を、円形にすることができる。これにより、後段の光学系（レンズ）の設計を容易にすることができる。
【００８０】
１．３．２．  第２変形例
次に、第１実施形態の第２変形例に係る光伝導アンテナについて、図面を参照しながら説明する。図８は、第１実施形態の第１変形例に係る光伝導アンテナ２１０を模式的に示す断面図であって、図１に対応している。以下、光伝導アンテナ２１０において、上述した光伝導アンテナ１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８１】
上述した光伝導アンテナ１００では、図１に示すように、突出部１４の側面１６は、基部１２の上面１３と直交していた。これに対し、光伝導アンテナ２１０では、図８に示すように、突出部１４の側面１６は、基部１２の上面１３の法線方向に対して傾斜している。図示の例では、上面１５から下面１１に向けて突出部１４の幅が大きくなるように、側面１６は上面１３の法線方向に対して傾斜している。言い換えると、突出部１４は、テーパー形状である。
【００８２】
光伝導アンテナ２１０では、例えば、テーパー形状のレジストをマスクとしてＧａＡｓ基板をエッチングすることにより、テーパー形状の突出部１４を形成することができる。
【００８３】
光伝導アンテナ２１０では、突出部１４の厚さが、例えば光伝導アンテナ１００の突出部１４より小さくても、集光効率を大きくすることができ、光の利用効率を高くすることができる。さらに、光伝導アンテナ２１０では、突出部１４の側面１６と基部１２の上面１３とがなす角度を変えることにより、光伝導アンテナ２１０から射出されるテラヘルツ波Ｔの分布を調整することができる。
【００８４】
１．３．３．  第３変形例
次に、第１実施形態の第３変形例に係る光伝導アンテナについて、図面を参照しながら説明する。図９は、第１実施形態の第３変形例に係る光伝導アンテナ２２０を模式的に示す断面図であって、図１に対応している。以下、光伝導アンテナ２２０において、上述した光伝導アンテナ１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８５】
上述した光伝導アンテナ１００では、図１に示すように、突出部１４の側面１６は、平坦な面であった。これに対し、光伝導アンテナ２２０では、図９に示すように、突出部１４の側面１６は、曲面である。断面視において、側面１６の外縁（面１６ａ，１６ｂ）の外縁は、例えば、二次曲線である。なお、図示はしないが、断面視において、突出部１４の外縁は放物線であってもよい。また、図示はしないが、突出部１４の形状は紡錘型であってもよい。
【００８６】
光伝導アンテナ２２０では、例えば、プロキシミティ露光を用いることにより、曲面である側面１６を有する突出部１４を、形成することができる。
【００８７】
光伝導アンテナ２２０では、例えば光伝導アンテナ１００に比べて集光効率をさらに向上させることができ、光の利用効率を高くすることができる。さらに、光伝導アンテナ２２０では、曲面である側面１６の曲率を変えることにより、光伝導アンテナ２２０から射
出されるテラヘルツ波Ｔの分布を調整することができる。
【００８８】
２．  第２実施形態
２．１．  光伝導アンテナ
次に、第２実施形態に係る光伝導アンテナについて、図面を参照しながら説明する。図１０は、第２実施形態に係る光伝導アンテナ３００を模式的に示す断面図である。図１１は、第２実施形態に係る光伝導アンテナ３００を模式的に示す平面図である。なお、図１０は、図１１のＸ−Ｘ線断面図である。以下、光伝導アンテナ３００において、上述した光伝導アンテナ１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８９】
上述した光伝導アンテナ１００では、図１および図２に示すように、突出部１４の側面１６には電極２０，３０が設けられていた。これに対し、光伝導アンテナ３００では、図１０および図１１に示すように、突出部１４の側面１６に設けられた絶縁層４０を含む。
【００９０】
絶縁層４０は、キャリア発生層１０上に設けられている。図１１に示す例では、絶縁層４０は、突出部１４を取り囲んで設けられている。具体的には、絶縁層４０は、突出部１４の面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに接している。電極２０，３０は、絶縁層４０上に設けられている。
【００９１】
なお、絶縁層４０は、平面視において、突出部１４を取り囲んでいなくてもよい。すなわち、絶縁層４０は、突出部１４の面１６ｃ，１６ｄと離間して設けられていてもよい。
【００９２】
絶縁層４０の上面４２は、例えば、突出部１４の上面１５と面一である。電極２０，３０は、突出部１４上および絶縁層４０上に設けられている。
【００９３】
絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ２層、ＳｉＮ層である。絶縁層４０の屈折率は、突出部１４の屈折率よりも小さい。これにより、突出部１４の側面１６において（側面１６と絶縁層４０との界面において）、テラヘルツ波Ｔを反射させることができる。例えば、ＳｉＯ２層からなる絶縁層４０の屈折率は、１．４である。
【００９４】
光伝導アンテナ３００では、突出部１４の側面１６に設けられた絶縁層４０を含む。そのため、電極２０，３０は、段差のないまたは段差の小さい形状を有することができる。これにより、光伝導アンテナ３００では、電極２０，３０の断線を防止することができる。その結果、光伝導アンテナ３００は、高い信頼性を有し、歩留りを向上させることができる。
【００９５】
なお、図示はしないが、光伝導アンテナ２００と光伝導アンテナ３００とを組み合わせてもよい。すなわち、円形の平面形状を有する突出部１４の側面１６に、絶縁層４０を設けてもよい。
【００９６】
２．２．  光伝導アンテナの製造方法
次に、第２実施形態に係る光伝導アンテナ３００の製造方法について、図面を参照しながら説明する。
【００９７】
光伝導アンテナ３００の製造方法では、図１１に示すように、基部１２および突出部１４を有するキャリア発生層１０を形成した後、突出部１４の側面に絶縁層４０を形成する。具体的には、まず、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法や塗布法などにより、キャリア発生層１０の上方（突出部１４上を含む）に絶縁層（図示せず）を成膜する。次に、絶縁層をエッチングして、突出部１４の上面１５を露出させ
る。以上の工程により、絶縁層４０を形成することができる。
【００９８】
上記のこと以外は、光伝導アンテナ３００の製造方法は、上述した光伝導アンテナ１００の製造方法と、基本的に同じである。よって、その詳細な説明を省略する。
【００９９】
２．３．  光伝導アンテナの変形例
次に、第２実施形態の変形例に係る光伝導アンテナについて、図面を参照しながら説明する。図１２は、第２実施形態の変形例に係る光伝導アンテナ４００を模式的に示す断面図である。以下、光伝導アンテナ４００において、上述した光伝導アンテナ１００，３００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１００】
上述した光伝導アンテナ３００では、突出部１４の上面１５は、露出していた。これに対し、光伝導アンテナ４００では、図１２に示すように、突出部１４の上面１５には、絶縁層４０が設けられている。
【０１０１】
絶縁層４０の突出部１４上における厚さは、電極２０，３０によって、突出部１４に電圧を印加できる程度の厚さである。光パルスＰは、絶縁層４０を透過することができる。電極２０，３０は、絶縁層４０上に設けられている。
【０１０２】
光伝導アンテナ４００の製造方法では、キャリア発生層１０の上方（突出部１４上を含む）に絶縁層（図示せず）を成膜した後、突出部１４の上面１５を露出させるための絶縁層のエッチングを行わない。
【０１０３】
上記のこと以外は、光伝導アンテナ４００の製造方法は、上述した光伝導アンテナ３００の製造方法と、基本的に同じである。よって、その詳細な説明を省略する。
【０１０４】
光伝導アンテナ４００では、絶縁層４０は、突出部１４の上面１５に設けられている。そのため、光伝導アンテナ４００では、電極２０，３０間にリーク電流が流れることを抑制することができ、耐圧の向上を図ることができる。その結果、光伝導アンテナ４００は、高い信頼性を有し、歩留りを向上させることができる。さらに、消費電力を低減することができる。
【０１０５】
なお、図示はしないが、光伝導アンテナ２００と光伝導アンテナ４００とを組み合わせてもよい。すなわち、円形の平面形状を有する突出部１４の上面１５および側面１６に、絶縁層４０を設けてもよい。
【０１０６】
３．  第３実施形態
次に、第３実施形態に係るテラヘルツ波発生装置１０００について、図面を参照しながら説明する。図１３は、第３実施形態に係るテラヘルツ波発生装置１０００の構成を示す図である。
【０１０７】
テラヘルツ波発生装置１０００は、図１３に示すように、光パルス発生装置１０１０と、本発明に係る光伝導アンテナと、を含む。以下では、本発明に係る光伝導アンテナとして、光伝導アンテナ１００を用いた例について説明する。
【０１０８】
光パルス発生装置１０１０は、励起光である光パルス（例えば図１に示す光パルスＰ）を発生する。光パルス発生装置１０１０は、光伝導アンテナ１００を照射する。光パルス発生装置１０１０が発生させる光パルスの幅は、例えば、１ｆｓ以上８００ｆｓ以下である。光パルス発生装置１０１０としては、例えば、フェムト秒ファイバーレーザー、チタ
ンサファイヤレーザーを用いる。
【０１０９】
光伝導アンテナ１００は、上記のとおり、光パルスが照射されて、テラヘルツ波を発生することができる。
【０１１０】
テラヘルツ波発生装置１０００は、光伝導アンテナ１００を含むため、高出力化を図ることができる。
【０１１１】
４．  第４実施形態
次に、第４実施形態に係るイメージング装置１１００について、図面を参照しながら説明する。図１４は、第４実施形態に係るイメージング装置１１００を示すブロック図である。図１５は、第４実施形態に係るイメージング装置１１００のテラヘルツ波検出部１１２０を模式的に示す平面図である。図１６は、対象物のテラヘルツ帯でのスペクトルを示すグラフである。図１７は、対象物の物質Ａ、ＢおよびＣの分布を示す画像の図である。
【０１１２】
イメージング装置１１００は、図１４に示すように、テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部１１１０と、テラヘルツ波発生部１１１０から射出され、対象物Ｏを透過したテラヘルツ波または対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部１１２０と、テラヘルツ波検出部１１２０の検出結果に基づいて、対象物Ｏの画像、すなわち、画像データを生成する画像形成部１１３０と、を含む。
【０１１３】
テラヘルツ波発生部１１１０としては、本発明に係るテラヘルツ波発生装置を用いることができる。ここでは、本発明に係るテラヘルツ波発生装置として、テラヘルツ波発生装置１０００を用いた場合について説明する。
【０１１４】
テラヘルツ波検出部１１２０としては、図１５に示すように、目的の波長のテラヘルツ波を通過させるフィルター８０と、フィルター８０を通過した前記目的の波長のテラヘルツ波を検出する検出部８４と、を備えたものを用いる。また、検出部８４としては、例えば、テラヘルツ波を熱に変換して検出するもの、すなわち、テラヘルツ波を熱に変換し、そのテラヘルツ波のエネルギー（強度）を検出し得るものを用いる。このような検出部としては、例えば、焦電センサー、ボロメーター等が挙げられる。なお、テラヘルツ波検出部１１２０の構成は、前記の構成に限定されない。
【０１１５】
また、フィルター８０は、２次元的に配置された複数の画素（単位フィルター部）８２を有している。すなわち、各画素８２は、行列状に配置されている。
【０１１６】
また、各画素８２は、互いに異なる波長のテラヘルツ波を通過させる複数の領域、すなわち、通過させるテラヘルツ波の波長（以下、「通過波長」とも言う）が互いに異なる複数の領域を有している。なお、図示の構成では、各画素８２は、第１の領域８２１、第２の領域８２２、第３の領域８２３、および第４の領域８２４を有している。
【０１１７】
また、検出部８４は、フィルター８０の各画素８２の第１の領域８２１、第２の領域８２２、第３の領域８２３、および第４の領域８２４に対応してそれぞれ設けられた第１の単位検出部８４１、第２の単位検出部８４２、第３の単位検出部８４３、および第４の単位検出部８４４を有している。各第１の単位検出部８４１、各第２の単位検出部８４２、各第３の単位検出部８４３、および各第４の単位検出部８４４は、それぞれ、各画素８２の第１の領域８２１、第２の領域８２２、第３の領域８２３、および第４の領域８２４を通過したテラヘルツ波を熱に変換して検出する。これにより、各画素８２のそれぞれにおいて、４つの目的の波長のテラヘルツ波をそれぞれ確実に検出することができる。
【０１１８】
次に、イメージング装置１１００の使用例について説明する。
【０１１９】
まず、分光イメージングの対象となる対象物Ｏが、３つの物質Ａ、ＢおよびＣで構成されているとする。イメージング装置１１００は、この対象物Ｏの分光イメージングを行う。また、ここでは、一例として、テラヘルツ波検出部１１２０は、対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波を検出することとする。
【０１２０】
また、テラヘルツ波検出部１１２０のフィルター８０の各画素８２においては、第１の領域８２１および第２の領域８２２を使用する。第１の領域８２１の通過波長をλ１、第２の領域８２２の通過波長をλ２とし、対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波の波長λ１の成分の強度をα１、波長λ２の成分の強度をα２としたとき、その強度α２と強度α１との差分（α２−α１）が、物質Ａと物質Ｂと物質Ｃとで、互いに顕著に区別できるように、第１の領域８２１の通過波長λ１および第２の領域８２２の通過波長λ２が設定されている。
【０１２１】
図１６に示すように、物質Ａにおいては、対象物Ｏで反射したテラヘルツ波の波長λ２の成分の強度α２と波長λ１の成分の強度α１との差分（α２−α１）は、正値となる。また、物質Ｂにおいては、強度α２と強度α１との差分（α２−α１）は、零となる。また、物質Ｃにおいては、強度α２と強度α１との差分（α２−α１）は、負値となる。
【０１２２】
イメージング装置１１００により、対象物Ｏの分光イメージングを行う際は、まず、テラヘルツ波発生部１１１０により、テラヘルツ波を発生し、そのテラヘルツ波を対象物Ｏに照射する。そして、対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波をテラヘルツ波検出部１１２０で、α１およびα２として検出する。この検出結果は、画像形成部１１３０に送出される。なお、この対象物Ｏへのテラヘルツ波の照射および対象物Ｏで反射したテラヘルツ波の検出は、対象物Ｏの全体に対して行う。
【０１２３】
画像形成部１１３０においては、前記検出結果に基づいて、フィルター８０の第２の領域８２２を通過したテラヘルツ波の波長λ２の成分の強度α２と、第１の領域８２１を通過したテラヘルツ波の波長λ１の成分の強度α１と、の差分（α２−α１）を求める。そして、対象物Ｏのうち、前記差分が正値となる部位を物質Ａ、前記差分が零となる部位を物質Ｂ、前記差分が負値となる部位を物質Ｃと判断し、特定する。
【０１２４】
また、画像形成部１１３０では、図１７に示すように、対象物Ｏの物質Ａ、ＢおよびＣの分布を示す画像の画像データを作成する。この画像データは、画像形成部１１３０から図示しないモニターに送出され、そのモニターにおいて、対象物Ｏの物質Ａ、ＢおよびＣの分布を示す画像が表示される。この場合、例えば、対象物Ｏの物質Ａの分布する領域は黒色、物質Ｂの分布する領域は灰色、物質Ｃの分布する領域は白色に色分けして表示される。このイメージング装置１１００では、以上のように、対象物Ｏを構成する各物質の同定と、その各部質の分布測定とを同時に行うことができる。
【０１２５】
なお、イメージング装置１１００の用途は、前記のものに限らず、例えば、人物に対してテラヘルツ波を照射し、その人物を透過または反射したテラヘルツ波を検出し、画像形成部１１３０において処理を行うことにより、その人物が、拳銃、ナイフ、違法な薬物等を所持しているか否かを判別することもできる。
【０１２６】
イメージング装置１１００では、高出力化を図ることができる光伝導アンテナ１００を含む。そのため、イメージング装置１１００は、高い検出感度を有することができる。
【０１２７】
５．  第５実施形態
次に、第５実施形態に係る計測装置１２００について、図面を参照しながら説明する。図１８は、第５実施形態に係る計測装置１２００を示すブロック図である。以下で説明する第５実施形態に係る計測装置１２００において、上述したイメージング装置１１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１２８】
計測装置１２００は、図１８に示すように、テラヘルツ波を発生するテラヘルツ波発生部１１１０と、テラヘルツ波発生部１１１０から射出され、対象物Ｏを透過するテラヘルツ波または対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部１１２０と、テラヘルツ波検出部１１２０の検出結果に基づいて、対象物Ｏを計測する計測部１２１０と、を含む。
【０１２９】
次に、計測装置１２００の使用例について説明する。計測装置１２００により、対象物Ｏの分光計測を行う際は、まず、テラヘルツ波発生部１１１０により、テラヘルツ波を発生させ、そのテラヘルツ波を対象物Ｏに照射する。そして、対象物Ｏを透過したテラヘルツ波または対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波をテラヘルツ波検出部１１２０で検出する。この検出結果は、計測部１２１０に送出される。なお、この対象物Ｏへのテラヘルツ波の照射および対象物Ｏを透過したテラヘルツ波または対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波の検出は、対象物Ｏの全体に対して行う。
【０１３０】
計測部１２１０においては、前記検出結果から、フィルター８０の各画素８２の第１の領域８２１、第２の領域８２２、第３の領域８２３、および第４の領域８２４を通過したテラヘルツ波のそれぞれの強度を把握し、対象物Ｏの成分およびその分布の分析等を行う。
【０１３１】
計測装置１２００では、高出力化を図ることができる光伝導アンテナ１００を含む。そのため、計測装置１２００は、高い検出感度を有することができる。
【０１３２】
６．  第６実施形態
次に、第６実施形態に係るカメラ１３００について、図面を参照しながら説明する。図１９は、第６実施形態に係るカメラ１３００を示すブロック図である。図２０は、第６実施形態に係るカメラ１３００を模式的に示す斜視図である。以下で説明する第６実施形態に係るカメラ１３００において、上述したイメージング装置１１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１３３】
カメラ１３００は、図１９および図２０に示すように、テラヘルツ波を発生させるテラヘルツ波発生部１１１０と、テラヘルツ波発生部１１１０から射出され、対象物Ｏを透過したテラヘルツ波または対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波を検出するテラヘルツ波検出部１１２０と、記憶部１３０１と、を含む。そして、これらの各部１１１０，１１２０，１３０１はカメラ１３００の筐体１３１０に収められている。また、カメラ１３００は、対象物Ｏで反射したテラヘルツ波をテラヘルツ波検出部１１２０に収束（結像）させるレンズ（光学系）１３２０と、テラヘルツ波発生部１１１０で発生したテラヘルツ波を筐体１３１０の外部へ射出させるための窓部１３３０と、を備える。レンズ１３２０や窓部１３３０はテラヘルツ波を透過・屈折させるシリコン、石英、ポリエチレンなどの部材によって構成されている。なお、窓部１３３０は、スリットのように単に開口が設けられている構成としてもよい。
【０１３４】
次に、カメラ１３００の使用例について説明する。カメラ１３００により、対象物Ｏを撮像する際は、まず、テラヘルツ波発生部１１１０により、テラヘルツ波を発生させ、そのテラヘルツ波を対象物Ｏに照射する。そして、対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波をレ
ンズ１３２０によってテラヘルツ波検出部１１２０に収束（結像させて）検出する。この検出結果は、記憶部１３０１に送出され、記憶される。なお、この対象物Ｏへのテラヘルツ波の照射および対象物Ｏで反射されたテラヘルツ波の検出は、対象物Ｏの全体に対して行う。また、前記検出結果は、例えば、パーソナルコンピューター等の外部装置に送信することもできる。パーソナルコンピューターでは、前記検出結果に基づいて、各処理を行うことができる。
【０１３５】
カメラ１３００では、高出力化を図ることができる光伝導アンテナ１００を含む。そのため、カメラ１３００は、高い検出感度を有することができる。
【０１３６】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１３７】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１３８】
１０…キャリア発生層、１１…下面、１２…基部、１３…上面、１４…突出部、１５…上面、１６…側面、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ…面、２０…第１電極、２２…第１電圧印加部、２４…第１パッド部、２６…第１ライン部、３０…第２電極、３２…第２電圧印加部、３４…第２パッド部、３６…第２ライン部、４０…絶縁層、４２…上面、８０…フィルター、８２…画素、８４…検出部、１００…光伝導アンテナ、１０２…レンズ、１０４…レンズ、１０４ａ…入射面、１０６，１０８…レンズ、１１０…検出器、２００，２１０，２２０，３００，４００…光伝導アンテナ、８２１…第１の領域、８２２…第２の領域、８２３…第３の領域、８２４…第４の領域、８４１…第１の単位検出部、８４２…第２の単位検出部、８４３…第３の単位検出部、８４４…第４の単位検出部、１０００…テラヘルツ波発生装置、１０１０…光パルス発生装置、１１００…イメージング装置、１１１０…テラヘルツ波発生部、１１２０…テラヘルツ波検出部、１１３０…画像形成部、１２００…計測装置、１２１０…計測部、１３００…カメラ、１３０１…記憶部、１３１０…筐体、１３２０…レンズ、１３３０…窓部、１００００…光伝導アンテナ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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