(57)【要約】  本発明は、特にテラヘルツ分光および／またはポンププローブ実験における２つの遅延パルスの生成方法に関する。本方法は、ビーム源（１）特にはパルスレーザーを使用することによりパルスビームを生成する工程；パルスビーム（２）を、第１のパルスを含む第１の部分ビーム（４）と第２のパルスを含む第２の部分ビーム（５）とに分割する工程；２つのパルスをそれぞれのターゲット領域（９，１０）上に向ける工程であって、第１のパルスは直接第１のターゲット領域（９）に到達し、第２のパルスは遅延経路を通過した後に第２のターゲット領域（１０）に到達し、２つのターゲット領域は一致する可能性がある、工程；２つのパルスを特に測定法のために使用する工程；を含み、パルスビーム（２）のパルス繰り返し率によりそれぞれのターゲット領域内の２つのパルスの時間遅延を設定することができる。
2011525235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にテラヘルツ分光および／またはポンププローブ実験における２つの遅延パルスを生成する方法であって、
−  ビーム源、特にパルスレーザーを使用することによりパルスビームを生成する工程；
−  前記パルスビームを、第１のパルスを含む第１の部分ビームと第２のパルスを含む第２の部分ビームとに分割する工程；
−  ２つのパルスをそれぞれのターゲット領域上に向ける工程であって、前記第１のパルスは直接第１のターゲット領域に到達し、前記第２のパルスは遅延経路を進行した後に第２のターゲット領域に到達し、２つのターゲット領域は一致する可能性がある、工程；
−  特には測定方法に前記２つのパルスを使用する工程；を有する方法において、
それぞれのターゲット領域内の前記２つのパルスの時間遅延が前記パルスビームのパルス繰り返し率により調整可能であることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記パルスビームは、ビーム分割器、特にはファイバ結合器に衝突し、前記第１のパルスを有する第１の部分ビームと前記第２のパルスを有する第２の部分ビームとに分割されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のパルスと前記第２のパルスは前記ビーム源の同じまたは異なるパルスを起源とすることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のパルスは、ビーム偏向手段、特には鏡および／または光導波路によりターゲット領域内に向けられることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第２のパルスは、ビーム偏向手段、特には鏡および／または光導波路によりターゲット領域内に向けられ、その過程で、前記第１のパルスとは異なる経路、特には、より長い遅延経路を進行することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のパルスが進行する前記遅延経路は、零とは異なる一定長を有し、特に、自由ビームおよび／またはガラスファイバとして構成可能であることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記遅延経路は、特に分散によるパルス広がりを補償する配置として構成されることを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記遅延経路の一定長は、実験および／または調整用に適合可能であることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記ターゲットでの２つのパルスの前記時間遅延は、前記遅延経路長、前記パルスの伝搬速度、パルス繰り返し率、および前記第１と第２のパルスを生成するパルス間に存在する前記レーザー源のパルス数の係数から生成されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記繰り返し率は特には光センサにより決定され、前記遅延経路長が判明したときに前記時間遅延を決定するために使用されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記パルス繰り返し率の変化は前記第１と第２のパルスの時間遅延の変化に対応することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記パルスは電磁パルスを生成および／または検知するために前記ターゲット領域内で使用されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械部品を使用することなく時間遅延を実現することができ、特に、請求項１の前文（プリアンブル部分）に従って遅延時間を変更することができる、２つの遅延パルスを生成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光伝導ダイポールアンテを活性化するためにその光パルスを使用する方法においてフェムト秒レーザーを使用することが知られている。ダイポールアンテナでは、レーザーパルスは外部電界により加速される自由電荷キャリアを生成する。短い電流パルスの形式の加速電荷キャリアは空間内に放射される電磁パルスの源を形成する。このようにして生成された電磁パルスは、例えば材料を調べることに使用されてもよく、さらに例えば、プラスチック材料製品の生産工程中の監視のためにあるいは材料を解析するために使用されてもよい。２つの時間遅延パルスの生成はまた、ポンププローブ法、光トモグラフィ、干渉計測法などの別のアプリケーション分野の基本である。
【０００３】
これらの方法は、パルスビームがビーム源（特に、レーザー）を使用することにより生成される形式で最も広く普及している。このビームは、第１のパルスを有する第１の部分ビームと第２のパルスを有する第２の部分ビームに分割され、ターゲットに向けられる。この場合、２つのパルスのうちの１つは第２のパルスとは異なる経路を進行する。この遅延経路は、例えばその間隔が精密な機構または電子装置により制御可能な２つの鏡のうちの第２の鏡に対向する鏡によるなど多様なやり方で実現することができる。このタイプの構造において注入されたパルスビームは遅延経路と呼ばれる調整可能な経路を進行することができる。この経路は、遅延経路の前で減結合されたパルスからの時間遅延を調節するために使用される。この場合、主要な問題は遅延経路の機械的配置を恒久的に調節することにある。この点に関し機械的配置を頻繁に再調整しなければならないということが構成システム（constructional system）から知られている。
【０００４】
さらに、螺旋曲線状の鏡面を有する減結合鏡により光信号の遅延経路を構成することが従来技術から知られている。特許文献１では、この点に関し、その半径が回転角の変化とともに変化する螺旋状湾曲を有する鏡面を示している。このタイプの鏡が対応する配置で設置された場合、鏡を回転させることにより遅延経路を変更することができる。この目的のために、鏡体は中心点に関し対称的に配置された２つの鏡面を有し、逓増半径で始まる各部分面は最小半径から最大半径までの値をとる。ここでは、前述の従来技術のように、極めて精密でなければならない遅延経路を調節するための機構（この場合、回転機構）が必要とされ、かつ遅延経路は半径に依存する可変性に関し制限されるという点で、同様の問題が生じる。
【０００５】
時間遅延パルスを生成するための従来方法、特に上述の方法では、時間遅延は遅延経路長に結び付けられる。遅延経路長は構造の寸法により制限されるので時間遅延の制限が発生する。使用される機構と使用される構成要素の形状のために、このタイプの構成システムにおける遅延経路の可変性もまた大いに制限される。使用される遅延経路に関し、進行する長い光路長（ビーム伝播則という意味で側方偏差が光路長に比例して増加する）と同様に構造における振動による再調整と不正確さに関する問題もまた生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００５０１１０４５ Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この従来技術から出発して、本発明の目的は、従来技術に見られた欠点を克服することができ、かつ特に、単純化された調整を可能にする遅延パルスの生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１の教示による方法により本発明に従って達成される。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態は、いずれも従属請求項の主題である。
【００１０】
したがって、本発明の方法は以下に開示される方法の工程を基本的に含む。
【００１１】
−  例えばフェムト秒の範囲の継続時間を有する繰り返しパルスの形式のパルス信号を生成するビーム源（特にはパルスレーザー）を使用してパルスビームを生成する工程。しかしながらこの場合、レーザーパルスを別の時間スケール上でも容易に使用することができ、実際に、各繰り返し周波数において、例えば電磁パルスなどの他のタイプのビームもまた、本提案方法を適用するために（例えば、マイクロ波技術における時間遅延パルスを生成するために）使用可能である。
【００１２】
−  第１のパルスを含む第１の部分ビームと第２のパルスを含む第２の部分ビームとにパルスビームを分割する工程。この目的のため、同じまたは異なる強度を有する様々な成分が部分的透過性鏡などを通過できるようにするビーム分割器を使用することができ、レーザービームが自由に配置される構造が得られる。さらに、例えばガラスファイバケーブルなどの光導波路が使用される１つの構造では、ビーム分割器としてファイバ結合器が設けられることが想定される。したがって、信号を、光導波路内に誘導して、このタイプのシステムの構造に対し再調整を行なうことなく分割することができる。原理的には、信号を２つの部分に分割できるようにするすべての素子（他の技術領域のものも）を使用することができる。
【００１３】
−  ２つのパルスをそれぞれのターゲット領域に向ける工程であって、第１のパルスは第１のターゲット領域に直接到達し第２のパルスは遅延経路を進行した後に第２のターゲット領域に到達する、工程。この目的のために、２つのターゲット領域は一致することが想定される。ここでは、信号ビームが進行するほぼ固定された経路が考えられ、必要に応じこれら固定経路を本方法に適合させることが可能である。とりわけ、システムの調整に関し、その可変性が提供される。以下に説明するように、時間遅延をもって到達するためには２つの部分ビームは異なる経路長を進行しなければならないということを特に強調する必要がある。
【００１４】
−  ２つのパルスを使用する工程であって、この場合に観察される２つのパルスはパルス信号から選択的にとられそれぞれのターゲット領域内に向けられる、工程。これらのパルスは、例えばテラヘルツ技術におけるアプリケーションなどの別の目的のために最終的に利用可能である。この場合、これらのパルスはダイポールアンテナに到達し自由電荷キャリアを生成し、自由電荷キャリアは印加外部電界内で加速されテラヘルツパルスを放射する。ターゲット領域が一致する場合、超短時間物理現象の光学測定にこの方法を使用することが考えられ、例えばこの方法では、２つのパルスはパルス源の同じパルスを起源とし、ターゲット領域内で互いに重ねられる。パルスを測定するために、パルス形式は例えば相互相関によりパルスとそれ自身とを重ねることで示される。２つのパルスの方向付けを、ここでは、特に自由ビームとしてまたは閉ファイバ誘導システムとして、構造の幾何学的構成から離れて行なうことができる。
【００１５】
−本発明によれば、それぞれのターゲット領域内の２つのパルスの時間遅延を、パルスビームのパルス繰り返し率により調節することができ、かつ可変的に変更することができる。第１のパルスと第２のパルスが進行するほぼ固定の光学経路長により、２つのパルスの間隔の変化がそれぞれのターゲット領域内で発生し、特に、それぞれのターゲット領域内の２つのパルスの時間遅延の変化は繰り返し率の変化に起因する。このようにして、それぞれのターゲット領域内の２つのパルスの間隔または２つのパルスの時間遅延を繰り返し率により調節することも可能である。
【００１６】
結局、２以上のパルスをそれぞれのターゲット領域内に向けることができ、そして本提案方法に基づき、繰り返し率により、それぞれのターゲット領域における個々のパルスの衝突間の時間間隔を調節することができる。時間遅延は例えば固定の遅延経路により制限されるというような制約は一切ない。したがって、特に、テラヘルツ技術において、互いに対し非常に大きな時間間隔を有する２つのテラヘルツパルスを生成することが可能である。本方法における可変部品の調整の回避は、構成を再調整することがほぼめったに必要でないという点で、作業を容易にする。また、可動部品の数の減少のためにこのタイプの装置のエラーはより少なくなり、これにより、より精密な動作が悩まされることはない。レーザービームまたはパルス信号を誘導するためのガラスファイバケーブルの使用は極めて安定な構造を可能にする。また、本提案方法を使用する構造に関係する製品のより簡単な組立を実現することも可能である。
【００１７】
好ましい実施形態では、パルスビームがファイバ結合器（具体的にはビーム分割器）に衝突し、第１のパルスを有する第１の部分ビームと第２のパルスを有する第２の部分ビームに分割される。ここで述べるビーム分割器は、いわゆる自由ビーム構造の半透過性鏡として構成されてもよく、また、複数の部分的に透過性のビーム分割器を使用することにより複数のパルスを生成する可能性もある。ファイバ結合システムでは、ファイバ結合器は、第１のパルスを有する第１の部分ビームを含む第１のファイバと第２のパルスを有する第２の部分ビームを含む第２のファイバとにパルスビームを分離するために一例としてビーム分割器の可能性がある。すべてのタイプの光導波路によりこれを行なうことができる。
【００１８】
第１と第２のパルスがパルス信号の同じパルスから来る別の構成では、一例としてそのパルスだけを測定することが考えられる。第１のパルスと第２のパルスは、例えば電磁パルスの生成中に生成される電磁パルス（活性化されたダイポールアンテナを起源とする）の時間遅延を実現するためにパルス信号の異なるパルスを起源としてもよい。したがって、必要とされる時間遅延に依存して、パルス信号からの対応する第１と第２のパルスを使用することができる。パルス測定にパルスを利用するために、フェムト秒またはアト秒のパルスを例えば相互相関により重ねて、そして信号を介し遅い光検出器内でそれらを合成し、さらにそれらの形式に関する結論に達し、信号品質を確認すべく、例示的に超短時間物理の領域のアプリケーションが考えられる。
【００１９】
本発明の別の実施形態によると、第１のパルスはビーム偏向手段によりターゲット領域に向けられる。これは、例えば鏡による単純なやり方で、あるいは自由ビーム構造において行われてよい。これと同様に、ファイバ結合システムでは、対応して形成された光導波路により信号を偏向することができる。ビーム偏向を調節するために、あるいはビーム偏向を用途に適合させるために、別の調整手段が考えられる。同様に、要件に応じ、別の用途では、別の光学部品および／またはビーム偏向手段を挿入することができる。
【００２０】
好ましい実施形態によると、第２のパルスはビーム偏向手段によりターゲット領域に向けられ、第１のパルスとは異なる経路（特に、長い遅延経路）を進行する。この場合、遅延経路は特に、第１のパルスと比較して長い経路を意味する。これらは任意のビーム偏向手段であってよい。鏡またはガラスファイバは交互に使用されることが好ましい。遅延経路長は、一例として、固定長でもって実施されるが、調整のためにまた連続的パルス生成のために変更されてもよい。時間遅延の精密な計算のためにあるいはそれを調節するために、第１と第２のパルスが異なる経路を進行する必要があるかもしれない。
【００２１】
また、それぞれのターゲット領域内で第１と第２のパルスの時間遅延をほぼ一定に保つために、第２のパルスが進行する遅延経路がゼロとは異なる一定長を有することが特に好ましい。また、時間遅延は原理的に繰り返し率により可変的に調整可能であることが分かった。第２のパルスが進行する遅延経路は同様に、特にテラヘルツ分光において、第１のパルスを誘導するガラスファイバと比較して長いガラスファイバにより実現することができる。
【００２２】
特に好ましい構成によると、遅延経路は、ガラスファイバ中または空気中の散乱によるパルス広がりを補償するための配置として構成される。この場合、遅延経路内に、その形式だけでなく持続時間に関連してパルスを変更することができる光学素子をさらに設けることも可能である。
【００２３】
パルス信号の繰り返し率によりそれぞれのターゲット領域内の２つのパルスの時間遅延を調節するためには、遅延経路長が一定に保たれ、かつ調整のためだけに適合化されることが特に好ましい。これは、時間遅延が遅延経路長の変更により実施されず、したがって遅延経路の変更がエラーに至らないという点で、構成システムに多大な改善をもたらす。
【００２４】
本発明の別の構成によると、それぞれのターゲット内の２つのパルスの時間遅延は、遅延経路長、パルスの伝搬速度、パルス繰り返し率、および第１と第２のパルスを生成するパルス間に存在するレーザー源のパルス数の係数から生じる。この場合、遅延経路長は、ビーム分割器から第１の衝突点までの長さ、ビーム分割器から可能性として本ビーム偏向手段までの長さ、および可能性として本ビーム偏向手段から第２の衝突点までの長さを考慮する。
【００２５】
第１と第２の部分ビームまたはパルスのそれぞれの光導波路を有する構造の最も単純な実装によると、２つの光導波路長の差だけを遅延経路と見なすことができる。この実施形態では、伝搬速度を利用することにより、２つの信号が誘導される材料に関する屈折率と真空光速度との比を考慮しなければならない。ここで、第１と第２のパルスを誘導するために異なる光導波路も使用するということに対しいかなる制限もなされてはならない。第１と第２のパルスを生成するパルス間に存在するレーザー源のパルス数の係数は、最も単純な場合、パルスビーム源から出るパルスの番号付けリストから生成される。
【００２６】
繰り返し率は、光センサにより決定され、遅延経路長が判明したときに時間遅延を決定するために使用される。レーザー内の共振器の長さにより繰り返し率を決定することができるが、信号を減結合しそして光センサにより繰り返し率を決定することがより好ましいかもしれない。繰り返し率の決定は光信号に電気信号を割り当てるために使用される任意の光学素子により行われてもよい。このとき、強度の測定は一例として電圧測定となる。
【００２７】
本発明による方法のさらに好ましい実施形態によると、それぞれのターゲット領域内の第１と第２のパルスの時間遅延の変更はパルス繰り返し率の変更により実現されてもよい。したがって、例えば、時間に関する緩和過程を解決することができ、したがって調査対象内の時間依存過程に関する結論に達することができる。さらに、対応する調査は、一定の時間間隔の２つのパルスを有する厳密に調整された繰り返し率を含む同じ条件下で繰り返し実行され、したがって特定の結果をより正確に決定することができる。電磁パルスを生成および／または検知するために、最終的にそれぞれのターゲット領域内の２つのパルスを使用することが特に好ましい。これは、テラヘルツ物理現象の利用、レーザーパルスに晒されるダイポールアンテナ、および加速されしたがってテラヘルツパルスを生成する電界内で生成された自由電荷キャリアに起因する。時間遅延パルスのアプリケーションは原理的に非常に多様であり、特に、非常に短い時間スケールで処理を測定するために使用することができる。この場合、広い領域内の時間遅延の調整により、時系列であるシステムの様々な状態の連続測定を実行することができる。
【００２８】
本発明による方法について、好ましい実施形態だけを示す添付図を使用し以下にさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】２つのパルスがわずかな時間オフセットでもってそれぞれのターゲット領域内で衝突する本方法を使用するシステムの概略図を示す。
【図２】図１よりも短い繰り返し率を有する２つのパルスを生成するための本提案方法を使用するシステムの概略図を示す。パルスはそれぞれのターゲット領域内で時間に関し大きなオフセットでもって衝突する。
【図３】ファイバ結合システムの概略図を示す。
【図４】パルス補償装置を備えたテラヘルツパルスを生成するシステムの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１には、パルスビーム２を生成するレーザー光源１を有する本発明による方法を行なうための配置を示す。パルスビーム２はビーム分割器３に衝突し、第１の部分ビーム４と第２の部分ビーム５に分割される。第２の部分ビームはビーム偏向手段６により偏向される。第１の部分ビーム４は第１のターゲット領域９に向けられる第１のパルス７を含む。第２の部分ビーム５は第２のターゲット領域１０に向けられる第２のパルス８を含む。第２の部分ビーム５は、ビーム分割器３とビーム偏向手段６間に存在する遅延経路を進行する。特定の繰り返し率で生成されたパルスは、ここでは半透過性鏡として構成されてよいビーム分割器３により、第１の部分ビーム４内の第１のパルス７と第２の部分ビーム５内の第２のパルス８に分割される。この場合、遅延経路は、第１の部分ビーム４と第２の部分ビーム５からのパルスがいずれの場合もそれぞれのターゲット９、１０内でわずかな時間オフセットでもって衝突するように、繰り返し率の関数として選択される。この目的のため、遅延経路は、その長さに関し自由に選択可能であり、例えばここではパルスレーザーから出るパルスのパルス間隔の約２倍に対応するものである。パルスレーザービームのパルスを起源とし同じレベルである２つのパルスの間隔は約２パルスである。このようにして、第２のパルス８が第２のターゲット１０内に到達するのとほぼ同時に第１のパルス７は第１のターゲット９内に到達する。第２のパルス８は、第１のパルスを生成するパルスの２つ前のパルスに存在するレーザー源のパルスを起源とする。この場合、２つのパルスはいずれの場合も、それぞれのターゲット領域内に実質的に同期して到達するが、例えばダイポールアンテナを活性化し、例えばテラヘルツパルスなどの電磁パルスを同期生成してもよい。
【００３１】
図２にも、レーザー１を有する本発明による方法を実施するための配置を示す。パルスビーム２はビーム分割器３に衝突し第１の部分ビーム４と第２の部分ビーム５に分割される。第１の部分ビーム４は第１のターゲット９内に向けられ第１のパルス７を含む。第２の部分ビーム５はビーム分割器３とビーム偏向手段６間に存在する遅延経路を進行する。第２の部分ビーム５の第２のパルス８は遅延経路を進行した後、第２のターゲット１０内に向けられる。パルスがそれぞれの衝突点において同期して衝突しない状況を明確にするために、本図は短い繰り返し率で示される。この場合、遅延経路長の選択は、基本的に自由であり、特定の繰り返し率におけるパルスの位置を決定する。ここでは、遅延経路長が、固定され、かつ適用方法と基本的に無関係であることも重要である。一例として２つのパルスを示すと、２つのパルスはビーム源を起源とするＩ番目のパルスに割り当てられているので第１のパルスと第２のパルスをＩにより識別することができる。経路長当たりのパルス数は２つの部分ビームと同じであり、繰り返し率により予め決められている。繰り返し率の変化は、第１と第２の部分ビームのパルスの相対的に一様な変位を生じさせる。パルスの全変位は、それぞれの部分ビーム内のパルス数に比例し、パルスの個々の互いの変位の合計から生成される。ビーム分割器からそれぞれの衝突点までの２つの部分ビームの長さは異なるので、パルスの異なる変位は、それぞれの部分ビームが含むパルス数に依存してターゲット領域内で生成される。したがって、短い部分ビームは少ないパルスを含むので短い部分ビーム内の全変位は小さい。逆に言うと、大きな変位は、多くのパルス数を有する長い部分ビームに対し生成される。
【００３２】
繰り返し率を変更することによるパルス遅延の計算について以下に説明する。
【００３３】
繰り返し率Ｒを有するレーザーの２つの連続パルスの時間間隔τはτ０＝１／Ｒに一致する。
【００３４】
一般的には、パルス間隔ΔＩ＝Ｉ（ｉ＋ａ）−Ｉ（ｉ）＝ａを有するパルスＩ（ｉ＋ａ）＝ｉ＋ａからのパルスＩ（ｉ）＝ｉの時間間隔τは、次のように表すことができる。
τ＝ΔＩ・τ０＝ΔＩ／Ｒ
【００３５】
屈折率ｎと通過経路ｌを有する媒体を真空光速度ｃ０で通過する電磁波の走行時間ｔは
ｔ＝ｌ・ｎ／ｃ０である。
【００３６】
パルスＩ（ｉ）の衝突時間の時間差Δｔが２つの部分ビーム内で観察された場合、これは、ビーム分割器衝突点１での経路の進行（ｔ１）と、ビームの偏向のためのビーム分割器手段での経路の進行（ｔｖ）と、ビーム衝突点２を偏向するための手段での経路の進行（ｔ２）に必要な時間からなり、次のようになる。
Δｔ＝ｔ２＋ｔｖ−ｔ１
ここで、ｔ１＝定数、ｔ２＝定数、ｔｖ＝可変数における時間差Δｔは従来の遅延経路に対応する。
【００３７】
したがって、第１の部分ビームのパルスＩ（ｉ）＝ｉとΔＩ＝ａにおける第２の部分ビームのパルスＩ（ｉ＋ａ）＝ｉ＋ａとの衝突時間の間隔は次のようになる。
Δτ＝ｔ２＋ｔｖ−ｔ１−τ
【００３８】
したがって第２の間隔に関し、
Δτ＝ｌ２・ｎ２／ｃ０＋ｌｖ・ｎｖ／ｃ０＋ｌ１・ｎ１／ｃ０−ΔＩ／Ｒ
が得られる。
【００３９】
したがって、２つの異なるパルスを観察する一方で、すべての経路と屈折率を考慮すると、繰り返し率を変更することによりパルス遅延を変更することができる。
【００４０】
さらに、繰り返し率からのパルス遅延の変更領域は、ＲｍｉｎとＲｍａｘの間で変更することができる。これにより次式を得る。
Δτｖａｒ＝ΔＩ・（１／Ｒｍｉｎ−１／Ｒｍａｘ）
【００４１】
図３には、一例として、本発明による方法を実行するために光導波路またはガラスファイバケーブルを使用する閉システムを示す。レーザー１は第１の光導波路１１に接続され、ファイバ結合器１２に衝突し、さらに２つの光導波路１３、１４に分割される。第２の光導波路１３は直接ターゲットに到達し、一方、第３の光導波路１４は遅延経路を進行した後第２のターゲットまたは例示的なガラスファイバケーブル内の長い光路に到達する。このタイプのファイバ支援構造において固定遅延経路がどのように実現されるかがここでは明確に分かる。この例による装置の１つの利点は、可能な移植可能構成または本発明による方法を実現するこのタイプの装置の光構成と考えられる。
【００４２】
図４は、筐体１５、ビーム分割器３にパルスビームを送信するレーザー１、第１のダイポールアンテナ１８に向けられる第１の部分ビーム、および鏡１６に向けられる第２の部分ビームを含むテラヘルツパルスを生成するための構成を概略的に示す。鏡１６は、第２の部分ビームをパルス補償用配置１７に供給しガラスファイバ２０に注入し、ガラスファイバ２０は第２の部分ビームを第２のダイポールアンテナ１９に向ける。この場合、第１のダイポールアンテナ１８は調査対象２１を照射するテラヘルツパルスを生成する。第２のダイポールアンテナ１９では、送信されたテラヘルツパルスはレーザーパルスによりパルス遅延を変更することにより段階的に走査される。したがって中央の試料２１を、ダイポールアンテナ１８からのテラヘルツパルス（ダイポールアンテナ１９における検出までに特定の時間遅延を有する）により調査することができ、レーザー１の繰り返し率によりこの特定の時間遅延を調節することができる。
【符号の説明】
【００４３】
０１  レーザー
０２  パルスビーム
０３  ビーム分割器
０４  第１の部分ビーム
０５  第２の部分ビーム
０６  ビーム偏向手段
０７  第１のパルス
０８  第２のパルス
０９  第１のターゲット領域
１０  第２のターゲット領域
１１  第１の光導波路
１２  ファイバ結合器
１３  第２の光導波路
１４  第３の光導波路
１５  筐体
１６  鏡
１７  パルス補償手段
１８  第１のダイポールアンテナ
１９  第２のダイポールアンテナ
２０  ガラスファイバ
２１  試料
【図１】
2011525235.tif 000003
【図２】
2011525235.tif 000004
【図３】
2011525235.tif 000005
【図４】
2011525235.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成23年2月4日(2011.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの遅延パルスを生成する方法であって、
−  ビーム源を使用することによりパルスビームを生成する工程；
−  前記パルスビームを、第１のパルスを含む第１の部分ビームと第２のパルスを含む第２の部分ビームとに分割する工程；
−  ２つのパルスをそれぞれのターゲット領域上に向ける工程であって、前記第１のパルスは直接第１のターゲット領域に到達し、前記第２のパルスは遅延経路を進行した後に第２のターゲット領域に到達する、工程；
−  測定方法に前記２つのパルスを使用する工程；を有する方法において、
それぞれのターゲット領域内の前記２つのパルスの時間遅延が前記パルスビームのパルス繰り返し率により調整可能であることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記ビーム源がパルスレーザーであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パルスビームは、ビーム分割器に衝突し、前記第１のパルスを有する第１の部分ビームと前記第２のパルスを有する第２の部分ビームとに分割されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ビーム分割器がファイバ結合器であることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のパルスは、ビーム偏向手段によりターゲット領域内に向けられることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２のパルスは、ビーム偏向手段によりターゲット領域内に向けられ、その過程で、より長い遅延経路を進行することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記ビーム偏向手段が鏡と光導波路の少なくともいずれか一方であることを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記第２のパルスが進行する前記遅延経路は、零とは異なる一定長を有することを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
【請求項９】
前記遅延経路がガラスファイバとして構成されていることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記遅延経路は、パルス広がりを補償する配置として構成されることを特徴とする、請求項６〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記遅延経路の一定長は、適合可能であることを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ターゲットでの２つのパルスの前記時間遅延は、前記遅延経路長、前記パルスの伝搬速度、パルス繰り返し率、および前記第１と第２のパルスを生成するパルス間に存在する前記レーザー源のパルス数の係数から生成されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記繰り返し率は光センサにより決定され、前記遅延経路長が判明したときに前記時間遅延を決定するために使用されることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記パルス繰り返し率の変化は前記第１と第２のパルスの時間遅延の変化に対応することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
前記パルスは電磁パルスを生成して検知するために前記ターゲット領域内で使用されることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
前記遅延パルスがテラヘルツ分光とポンププローブ実験の少なくとも一方で用いられることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【国際調査報告】
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