(57)【要約】【課題】光スイッチ素子から出力される電流信号をＳ／Ｎ良く有効に検出する【解決手段】テラヘルツパルス光検出器（光スイッチ素子３０）から出力されるテラヘルツパルス光の振幅に比例した電流信号ＳＩを電圧信号ＳＶに変換する電流・電圧変換器１３に、第１の共振回路４１と第２の共振回路４４で構成される複同調回路を構成することにより、テラヘルツパルス光のパルスの繰り返し周波数近傍の信号を抽出して増幅された電圧信号ＳＶに変換することが可能となり、光スイッチ素子３０から出力される電流信号ＳＩのＳ／Ｎを改善することができ、テラヘルツパルス光計測装置における計測結果の精度を向上させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光源から照射されたレーザーパルス光で励起されてテラヘルツパルス光を放射するテラヘルツパルス光源と、前記テラヘルツパルス光を被測定試料に照射して得られる透過パルス光若しくは反射パルス光を受けて電流信号を出力するテラヘルツパルス光検出器と、前記電流信号を電圧信号に変換する電流・電圧変換器とを有し、
前記電流・電圧変換器が、前記電流信号に含まれる前記テラヘルツパルス光が有するパルスの繰り返し周波数近傍の周波数成分を抽出して前記電圧信号に変換する周波数特性を有していることを特徴とするテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置。
【請求項２】
前記周波数特性が、前記繰り返し周波数近傍においてほぼ平坦であることを特徴とする請求項１に記載のテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置。
【請求項３】
前記周波数特性の平坦である部分の範囲が、前記レーザー光源の繰り返し周波数の機差にほぼ等しいことを特徴とする請求項２に記載のテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置。
【請求項４】
前記電流・電圧変換器が少なくとも一つの共振回路を有し、前記共振回路の共振周波数が前記繰り返し周波数近傍であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置。
【請求項５】
レーザー光源から照射されたレーザーパルス光で励起されてテラヘルツパルス光を放射するテラヘルツパルス光源と、
前記テラヘルツパルス光を被測定試料に照射して得られる透過パルス光若しくは反射パルス光を受けて電流信号を出力するテラヘルツパルス光検出器と、
前記電流信号を電圧信号に変換する電流・電圧変換器とを備えたテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置において、
前記電流・電圧変換器は、前記電流信号に含まれる所定の周波数成分を抽出して前記電圧信号に変換する周波数抽出回路を有することを特徴とするテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置。
【請求項６】
前記電流・電圧変換器からの前記電圧信号をロックイン増幅するロックイン増幅器を備え、前記周波数抽出回路が抽出する前記所定の周波数成分は、前記レーザーパルス光のパルスの繰り返し周波数近傍の周波数成分であり、
前記ロックイン増幅器のロックイン増幅のための基準周波数は、前記所定の周波数成分を有することを特徴とする請求項５に記載のテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置。
【請求項７】
前記周波数抽出回路は、共振回路からなり、前記共振回路の共振周波数が前記レーザー光源の機差をカバーする所定の帯域を有することを特徴とする請求項５に記載のテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光スイッチ素子に数１０フェムト秒の近赤外領域レーザーパルス光を照射して発生するテラヘルツパルス光が照射された被測定試料からの透過パルス光若しくは反射パルス光を受信して得られた電流信号を電圧信号に変換して出力するテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
テラヘルツパルス光の応用の一つとしてテラヘルツパルス光計測装置が提案されている。この装置では、テラヘルツパルス光を半導体や誘電体等の各種被測定試料に照射して、被測定試料を透過させるか若しくは被測定試料で反射させた後、そのパルス光の電場強度の時間変化を検出し、フーリエ変換により各波長の電場強度と位相情報を得る。これにより従来の装置では得られない若しくは得るのが難しかった各種被測定試料の物性データを非破壊で得ることが可能となっている。
【０００３】
テラヘルツパルス光の放射や、被測定試料を透過若しくは被測定試料で反射したテラヘルツパルス光の検出には、光スイッチ素子と呼ばれる半導体デバイスを使用している。光スイッチ素子にバイアス電圧を印可した状態で数１０フェムト秒のパルス幅を有する近赤外領域波長のレーザーパルス光（「ポンプパルス光」と呼ばれる）を照射すると、このポンプパルス光に励起されてテラヘルツパルス光が放射される。また、テラヘルツパルス光の検出には、光スイッチ素子が上述のレーザーパルス光（「プローブパルス光」と呼ばれる）で励起されたときにテラヘルツパルス光が入射するとこのテラヘルツパルス光の振幅に比例した電流が流れる性質を利用しており、テラヘルツパルス光の測定は、この電流を電圧に変換して測定している。
【０００４】
このテラヘルツパルス光検出器から出力される電流信号は微弱信号であるため、メカニカルチョッパーでポンプパルス光の変調を行い、電流信号を電圧信号に変換した後にこのメカニカルチョッパーの周波数（例えば、数ｋＨｚ）を基準信号として利用してロックインアンプにてロックイン増幅を行ってテラヘルツパルス光の電場強度の時間変化を測定していた（例えば、非特許文献１または２参照。）。
【０００５】
【非特許文献１】
阪井清美、谷正彦，「解説−テラヘルツ光エレクトロニクス−」，応用物理，社団法人応用物理学会，平成１３年，第７０巻，第２号，ｐ．１４９−１５５
【非特許文献２】
阪井清美，「総説−テラヘルツ時間領域分光法−」，分光研究，社団法人日本分光学会，平成１３年，第５０巻，第６号，ｐ．２６１−２７３
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、テラヘルツパルス光検出器（具体的には、このテラヘルツパルス光検出器に配設されてテラヘルツパルス光の検出を行う光スイッチ素子）から出力される電流信号は、パルス幅が狭く（０．１［ｐｓ］程度）、且つ、パルス間隔が広い（２０［ｎｓ］程度）形状であるインパルス的な高周波であることや、光スイッチ素子はインピーダンスが高いことからノイズの影響や減衰による信号の劣化を起こしやすいという問題があり、電流信号を電圧信号に変換する電流・電圧変換器で信号のＳ／Ｎを改善する必要があった。
【０００７】
本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、テラヘルツパルス光検出器（光スイッチ素子）から出力される電流信号のＳ／Ｎを改善することにより、テラヘルツパルス光計測装置における計測結果の精度を向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、第１の本発明に係るテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置は、レーザー光源から照射されたレーザーパルス光で励起されてテラヘルツパルス光を放射するテラヘルツパルス光源と、このテラヘルツパルス光を被測定試料に照射して得られる透過パルス光若しくは反射パルス光を受けて電流信号を出力するテラヘルツパルス光検出器と、この電流信号を電圧信号に変換する電流・電圧変換器とを有し、電流・電圧変換器が、電流信号に含まれるテラヘルツパルス光が有するパルスの繰り返し周波数近傍の周波数成分を抽出して電圧信号に変換する周波数特性を有するように構成する。すなわち、ロックインアンプで電圧信号をロックイン増幅するための基準周波数をテラヘルツパルス光が有するパルスの繰り返し周波数を利用するとともに、電流・電圧変換器でこのパルスの繰り返し周波数近傍の周波数成分を抽出して電流信号を電圧信号に変換するように構成する。
【０００９】
なお、この周波数特性は、テラヘルツパルス光が有するパルスの繰り返し周波数近傍においてほぼ平坦であるように構成されることが好ましい。
【００１０】
また、この周波数特性の平坦である部分の範囲が、レーザー光源の繰り返し周波数の機差にほぼ等しいように構成されることが好ましい。ここで、機差とは、レーザー光源から放射されるレーザーパルス光のパルスの周波数が、基準となる周波数からの誤差を有しており、この誤差（ばらつき）の範囲を指す。
【００１１】
さらに、電流・電圧変換器が、少なくとも一つの共振回路を有し、この共振回路の共振周波数がテラヘルツパルス光が有するパルスの繰り返し周波数近傍となるように構成されることが好ましい。
【００１２】
第２の本発明に係るテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置は、レーザー光源から照射されたレーザーパルス光で励起されてテラヘルツパルス光を放射するテラヘルツパルス光源と、テラヘルツパルス光を被測定試料に照射して得られる透過パルス光若しくは反射パルス光を受けて電流信号を出力するテラヘルツパルス光検出器と、電流信号を電圧信号に変換する電流・電圧変換器とを備えて構成され、電流・電圧変換器は、電流信号に含まれる所定の周波数成分を抽出して電圧信号に変換する周波数抽出回路（例えば、実施形態における第１及び第２の共振回路４１，４４）を有して構成される。
【００１３】
なお、このテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置は、電流・電圧変換器からの電圧信号をロックイン増幅するロックイン増幅器（例えば、実施形態におけるロックインアンプ１４）を備え、周波数抽出回路が抽出する所定の周波数成分は、レーザーパルス光のパルスの繰り返し周波数近傍の周波数成分であり、ロックイン増幅器のロックイン増幅のための基準周波数は、所定の周波数成分を有するように構成されることが好ましい。
【００１４】
あるいは、このテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置の周波数抽出回路は、共振回路からなり、この共振回路の共振周波数がレーザー光源の機差をカバーする所定の帯域を有するように構成されることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、本発明に係るテラヘルツ受信回路を適用するテラヘルツパルス光計測装置について図２を用いて説明する。テラヘルツパルス光計測装置は、テラヘルツパルス光を被測定試料に照射し、被測定試料で反射させた後のテラヘルツパルス光の電場強度の時間変換を検出し、フーリエ変換により各波長の電場強度と位相情報を得るものである。テラヘルツパルス光は空気中の水蒸気等に吸収される性質を有しているため、テラヘルツパルス光の光路及びその光路上に配設される機器は、被測定試料２に照射する部分を除いて真空チャンバー１に格納されている。テラヘルツパルス光計測装置は、この真空チャンバー１に加えて、ハーフミラー７（７ａ，７ｂ）、ミラー８（８ａ〜８ｄ）、時間遅延装置９、レーザー光源１０、バイアス電源１１、電流・電圧変換器１３、ロックインアンプ１４、Ａ／Ｄ変換器１５、コンピュータ１６及び光電検出装置１７を有して構成されている。
【００１６】
真空チャンバー１には、光スイッチ素子（図示せず）を有するテラヘルツパルス光源３と、このテラヘルツパルス光源３から出射されたテラヘルツパルス光を被測定試料２に集光照射する照明光学系４と、光スイッチ素子（図示せず）を有するテラヘルツパルス光検出器６と、被測定試料２で反射したテラヘルツパルス光をテラヘルツパルス光検出器６に集光結像する結像光学系５とが配設されている。
【００１７】
レーザー光源１０は、数１０フェムト秒のパルス幅を有する近赤外領域波長のレーザーパルス光を発光し、レーザー光源１０から出射されたレーザーパルス光はハーフミラー７ａに入射する。ハーフミラー７ａに入射したレーザーパルス光の約半分は反射し、残りの大部分のレーザーパルス光は透過する。
【００１８】
ハーフミラー７ａで反射したレーザーパルス光は、さらにハーフミラー７ｂに入射し、一部が透過し、残りの大部分が反射する。そして、ハーフミラー７ｂで反射したレーザーパルス光は、ポンプパルス光としてテラヘルツパルス光源３に入射する。テラヘルツパルス光源３の光スイッチ素子には、バイアス電源１１よりバイアス電圧が印可されている。この状態でテラヘルツパルス光源３の光スイッチ素子にポンプパルス光が入射すると、このポンプパルス光で励起されてテラヘルツパルス光が放射される。テラヘルツパルス光源３から放射されたテラヘルツパルス光は、照明光学系４で集光されて被測定試料２に照射される。そして、被測定試料２で反射したテラヘルツパルス光は、結像光学系５で集光されてテラヘルツパルス光検出器６の光スイッチ素子に照射される。
【００１９】
一方、ハーフミラー７ａを透過したレーザーパルス光は、ミラー８ａで反射されて時間遅延装置９に入射する。時間遅延装置９は、直角ミラー９ａを搭載しモーター９ｂにより矢印方向に精密移動するステージ（図示せず）を構成し、リニアエンコーダ等の直線移動検出器９ｃにより正確に検出されたステージの移動量により、ステージコントローラ９ｄがステージを精密駆動する。時間遅延装置９に入射したレーザーパルス光は、直角ミラー９ａで反射して出射し、ミラー８ｂ，８ｃ，８ｄの順で反射してプローブパルス光としてテラヘルツパルス光検出器６の光スイッチ素子に照射される。このプローブパルス光はステージ上の直角ミラー９ａの移動により光路長が変化させられるために時間遅延を生じ、テラヘルツパルス光検出器６の光スイッチ素子におけるテラヘルツパルス光の受信波形の再現に用いられる。
【００２０】
テラヘルツパルス光検出器６の光スイッチ素子は、この光スイッチ素子にプローブパルス光が照射された瞬間に入射しているテラヘルツパルス光の電場強度を検出し電流信号ＳＩを出力する特性を有している。光スイッチ素子から出力された電流信号ＳＩは、電流・電圧変換器１３で電圧信号ＳＶに変換されるとともに増幅されてロックインアンプ１４に渡される。
【００２１】
ここで、テラヘルツパルス光源３で放射されたテラヘルツパルス光は、ポンプパルス光で励起されているため、このポンプパルス光と同じパルスの繰り返し周波数を有している（以降では、この繰り返し周波数を「テラヘルツ繰り返し周波数」と呼ぶ。例えば、４８ＭＨｚ。）。このため、被測定試料２で反射したテラヘルツパルス光がテラヘルツパルス光検出器６の光スイッチ素子に入射して、この光スイッチ素子から出力される電流信号ＳＩ及び電流・電圧変換器１３から出力される電圧信号ＳＶもこのポンプパルス光若しくはテラヘルツパルス光のパルスの繰り返し周波数（テラヘルツ繰り返し周波数）を含んでいる。よって、ハーフミラー７ｂを透過したレーザーパルス光を光電検出装置１７に照射し、光電検出器１７ａで検出してその信号を同調増幅器等で構成される処理回路１７ｂによりＳ／Ｎを改善した上で基準信号ＳＲとしてロックインアンプ１４に渡すことにより、テラヘルツ繰り返し周波数で電圧信号ＳＶをロックイン増幅することができる。
【００２２】
なお、ロックインアンプ１４は、測定信号（上述の電圧信号ＳＶ）と基準信号（参照信号とも呼ばれる。上述の基準信号ＳＲ）を位相検出器（ＰＳＤ）で測定信号から基準信号の周波数成分に相当する信号を抽出し、この信号の振幅に比例した直流信号を出力する（ロックイン増幅する）微小信号検出器として利用されている。
【００２３】
ロックインアンプ１４で電圧信号ＳＶをロックイン増幅した信号ＳＬは、Ａ／Ｄ変換器１５に渡され、ディジタル信号ＳＤに変換されて、コンピュータ１６に渡される。コンピュータ１６は、時間遅延装置９のステージコントローラ９ｄを制御して上述したようにプローブパルス光の到達するタイミングをずらしながら、この制御により得られたテラヘルツパルス光の電場強度の時間変化を測定した結果のディジタル信号ＳＤをフーリエ変換して各波長の電場強度と位相情報を算出する。
【００２４】
なお、上述したテラヘルツパルス光計測装置では、被測定試料２でテラヘルツパルス光を反射させてこの反射パルス光をテラヘルツパルス光検出器６の光スイッチ素子で検出していたが、テラヘルツパルス光源３から出射されたテラヘルツパルス光が被測定試料２を透過するように構成し、この透過パルス光をテラヘルツパルス光検出器６の光スイッチ素子で検出するように構成することも可能であり、被測定試料２の材質特性により適切な方法が選択される。
【００２５】
このテラヘルツパルス光検出器６の光スイッチ素子から出力される電流信号ＳＩは、上述したようにパルス幅が狭く、且つ、パルス間隔が広いインパルス的な高周波であることや、光スイッチ素子はインピーダンスが高いことからノイズの影響や減衰による信号の劣化を起こしやすい。そこで、電流・電圧変換器１３で電流信号ＳＩを電圧信号ＳＶに変換する際に合わせて信号の増幅を行っているが、本発明に係るテラヘルツ受信回路では、さらにこの電流・電圧変換器１３に共振回路を加えて、後段のロックインアンプ１４でロックイン増幅するテラヘルツ繰り返し周波数近傍の電流信号ＳＩを抽出して増幅することによりＳ／Ｎを改善している。以下に、テラヘルツパルス光検出器６から出力される電流信号ＳＩを電圧信号ＳＶに変換して出力する電流・電圧変換器１３から構成される本発明に係るテラヘルツ受信回路の具体的な実施例について説明を行う。
【００２６】
【第１の実施例】
図１は、本発明に係るテラヘルツ受信回路の第１の実施例を示しており、光スイッチ素子３０に電流・電圧変換器１３が接続されている。光スイッチ素子３０にテラヘルツパルス光が入射すると、このテラヘルツパルス光の振幅に比例した電流信号ＳＩが、抵抗値の高い抵抗３１，３２の直列回路に流れてテラヘルツパルス光の振幅に比例した電圧を生じる。なお、抵抗３１，３２の接続点３６は接地されており、基準電圧として作用する。また、抵抗３１，３２は同じ抵抗値であるように構成することが望ましい。トランジスター３３，３４と抵抗３５とコンデンサ３７及びセンタータップ３８ａを有する一次同調コイル３８は差動増幅器を構成しており、抵抗３１，３２で発生した電圧はこの差動増幅器に入力されて増幅される。なお、一次同調コイル３８は二次コイル３９とともにトランス４０を構成している。トランジスター３３のドレインは一次同調コイル３８の一端に接続され、トランジスター３４のドレインは一次同調コイル３８の他端に接続され、トランジスター３３，３４のソースはお互いに接続されており、その接続点と上述の抵抗３１，３２の接続点３６との間に抵抗３５が接続されている。また、この一次同調コイル３８のセンタータップ３８ａは電源４２に接続され、さらに一次同調コイル３８の両端にはコンデンサー３７が並列に接続されており、差動増幅器に入力した電圧は一次同調コイル３８と相互インダクタンスで結合されている二次コイル３９を介して電圧信号ＳＶとして出力される。このとき、並列に接続されたコンデンサー３７と一次同調コイル３８は第１の共振回路４１（周波数抽出回路）を構成しており、この第１の共振回路４１が有する共振周波数ｆ１（例えば、ｆ１＝４８ＭＨｚ）を、上述のテラヘルツ繰り返し周波数に合わせれば、その共振特性により、後段のロックインアンプ１４に必要な周波数成分のみが抽出され、差動増幅器で増幅されて電圧信号ＳＶとして出力されるためＳ／Ｎの改善が図られる。
【００２７】
ここで、二次コイル３９にも破線で示したコンデンサー４３を並列に接続し、二次コイル３９とコンデンサー４３で構成される第２の共振回路４４（周波数抽出回路）とすることにより、この第２の共振回路４４が有する共振周波数ｆ２をテラヘルツ繰り返し周波数に合わせれば第１の共振回路４１とともに複同調特性を示し、より共振特性の優れた電流・電圧変換器１３を得ることができる。
【００２８】
さらに、第１の共振回路４１と第２の共振回路４４の共振周波数ｆ１，ｆ２を、テラヘルツ繰り返し周波数の前後にわずかに（Δｆだけ）ずらすと、図３の実線８０で示すように、テラヘルツ繰り返し周波数ｆを中心にその前後にΔｆの平坦な周波数特性を有する複同調回路を構成することができる（図３において、第１及び第２の共振回路４１，４４の周波数特性は点線８１，８２で示す）。例えば、Δｆ＝±２ＭＨｚ程度に設定することで、レーザー光源１０の機差に対応できる。この第１の共振回路４１及び第２の共振回路４４の共振周波数ｆ１，ｆ２で形成される平坦な周波数特性の範囲を、上述のテラヘルツ繰り返し周波数の元となるレーザー光源１０から出射するレーザーパルス光の周波数のレーザー機差に合わせることにより、レーザー光源１０の機差に影響されることなく電圧信号ＳＶのＳ／Ｎを本実施例で示す電流・電圧変換器１３で改善することが可能である。
【００２９】
【第２の実施例】
図４は、本発明に係るテラヘルツ受信回路の第２の実施例を示しており、第１の実施例と同様に、光スイッチ素子３０に電流・電圧変換器１３が接続されている。光スイッチ素子３０の出力には、コンデンサー４５と一次コイル４６が並列に接続された第１の共振回路４９が並列に接続されている。そして、この一次コイル４６は二次コイル４７とともにトランス４８を構成しており、第１の共振回路４９に入力する電流信号ＳＩは二次コイル４７から出力する。この二次コイル４７は、トランジスター５３、抵抗５１，５２，５４、コンデンサ５０，５５，５６及びコイル５７で構成され、並列に接続されたコンデンサー５６とコイル５７で構成される第２の共振回路５８がトランジスター５３のコレクタに接続されて構成されたエミッター接地のコレクター同調増幅器に接続されている。さらにこの増幅器の出力はカップリングコンデンサー５９を介してコンデンサー６０と一次コイル６１が並列に接続された第３の共振回路６４に接続されており、一次コイル６１は二次コイル６２とともにトランス６３を構成している。よって、二次コイル４７の出力はトランジスター５３で構成される増幅器で増幅されて、二次コイル６２から電圧信号ＳＶとして出力される。
【００３０】
本実施例においても、第１〜３の共振回路４９，５８，６４による複同調特性により、テラヘルツ繰り返し周波数で抽出して電圧信号ＳＶに変換することにより、電圧信号ＳＶのＳ／Ｎを改善することが可能であるし、それぞれの共振周波数を調整して第１の実施例で説明したようにテラヘルツ繰り返し周波数近傍の周波数特性を平坦にすることにより、レーザー光源１０の機差に影響されないでテラヘルツ繰り返し周波数近傍の信号を抽出して電圧信号ＳＶに変換する電流・電圧変換器１３を得ることができる。さらに、二次コイル４７に破線で示すコンデンサー６６を並列に接続することにより、第４の共振回路６７を構成して第１〜４の共振回路４９，５８，６４，６７で複同調回路とすることもできる。
【００３１】
【第３の実施例】
図５は、本発明に係るテラヘルツ受信回路の第３の実施例を示しており、第１及び２の実施例と同様に、光スイッチ素子３０に電流・電圧変換器１３が接続されている。光スイッチ素子３０の出力には抵抗値の高い抵抗６８が並列に接続されており、この抵抗６８で電流信号ＳＩを電圧に変換している。抵抗６８の両端にはバッファー増幅器６９，７０が接続されており、このバッファー増幅器６９、７０でインピーダンスが変換される。バッファー増幅器６９，７０の出力の間には、コンデンサー７１及び１次コイル７２が並列に接続された共振回路７５が接続されており、この１次コイル７２は２次コイル７３とともにトランス７４を構成している。よって、バッファ増幅器６９，７０の出力は、共振回路７５の共振周波数で周波数選択後に、２次コイル７３から出力される。
【００３２】
そして、２次コイル７３の一端は接地され、他端は演算増幅器７７の正相入力端子に接続される。演算増幅器７７は、その逆相入力端子が抵抗７６を介して接地されるとともに、出力端子から抵抗７８を介して逆相入力端子に負帰還された増幅器を構成しており、この演算増幅器７７で２次コイル７３からの出力を増幅して電圧信号ＳＶとして出力する。この場合も、共振回路７５で、テラヘルツ繰り返し周波数近傍の電流信号ＳＩを抽出することによりＳ／Ｎを改善することができる。なお、２次コイル７３にコンデンサー（図示せず）を並列に接続して複同調回路構成とすることにより、上述の第１及び第２の実施例と同様の効果を得ることができることは言うまでもない。
【００３３】
以上のように、テラヘルツ受信回路を構成する電流・電圧変換器１３に１つ以上の共振回路を加えてテラヘルツ繰り返し周波数近傍の電流信号ＳＩを抽出する周波数特性を持たせることで、後段のロックインアンプ１４でロックイン増幅する周波数成分のみを増幅して電圧信号ＳＶに変換するため、光スイッチ素子から出力される電流信号ＳＩのＳ／Ｎを向上させることができる。さらに、この抽出のための周波数特性をテラヘルツ繰り返し周波数近傍において平坦にし、この平坦な範囲をテラヘルツ繰り返し周波数の元となるレーザーパルス光を出射するレーザー光源１０の機差に合わせることにより、上述のＳ／Ｎの向上がレーザー光源の機差に影響されることがなくなり、調整も不要となる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のような構成によれば、テラヘルツ受信回路を構成する電流・電圧変換器にテラヘルツ繰り返し周波数近傍の電流信号を抽出して電圧信号に変換する周波数特性を持たせることで、テラヘルツパルス光検出器から出力される電流信号のＳ／Ｎを向上させることができ、このテラヘルツ受信回路を有するテラヘルツパルス光計測装置における計測精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るテラヘルツ受信回路の第１の実施例を示す回路図である。
【図２】本発明に係るテラヘルツパルス光計測装置を示すブロック図である。
【図３】複共振回路の周波数特性を説明するための図である。
【図４】本発明に係るテラヘルツ受信回路の第２の実施例を示す回路図である。
【図５】本発明に係るテラヘルツ受信回路の第３の実施例を示す回路図である。
【符号の説明】
２  被測定試料
３  テラヘルツパルス光源
６  テラヘルツパルス光検出器
１０  レーザー光源
１３  電流・電圧変換器
１４  ロックインアンプ
４１  第１の共振回路
４４  第２の共振回路
ＳＩ  電流信号
ＳＶ  電圧信号
【図１】
2004163282.tif 000003
【図２】
2004163282.tif 000004
【図３】
2004163282.tif 000005
【図４】
2004163282.tif 000006
【図５】
2004163282.tif 000007