【手続補正書】
【提出日】平成30年5月10日(2018.5.10)
【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】
連続波テラヘルツ周波数信号を生成するように構成されているフォトミキシングシステ
ムであって、前記システムは、
光学ポンプであって、前記光学ポンプは、
少なくとも２つのビームを生成することであって、前記少なくとも２つのビームは、周
波数オフセットをもたらすように利用される、ことと、
５０％のデューティサイクルを下回って動作することであって、前記デューティサイク
ルは、動作サイクルとスリープサイクルとを含み、前記光学ポンプは、１５０ｍＷ以下の平均光学ポンプ電力を伴って動作する、ことと
を行うように構成されている、光学ポンプと、
放射素子を備えているフォトミキサであって、前記フォトミキサは、前記周波数オフセ
ットを受信し、前記受信された周波数オフセットおよび前記放射素子を利用して、テラヘ
ルツ放射を生成するように構成され、前記放射素子は、少なくとも１つのプラズモン接触電極を含む、フォトミキサと
を備えている、フォトミキシングシステム。
【請求項２】
前記放射素子は、広帯域放射が可能なアンテナである、請求項１に記載のフォトミキシングシステム。
【請求項３】
前記放射素子は、対数スパイラルアンテナ、ダイポールアンテナ、ボウタイアンテナ、
対数周期アンテナ、および折返しダイポールアンテナから成る群から選択される、請求項
２に記載のフォトミキシングシステム。
【請求項４】
前記フォトミキサは、前記光学ポンプの動作波長範囲内の光子を吸収することが可能で
ある基板上に製作されている、請求項１に記載のフォトミキシングシステム。
【請求項５】
前記フォトミキサは、ＥｒＡｓ化合物基板上に製作されている、請求項４に記載のフォ
トミキシングシステム。
【請求項６】
前記フォトミキサは、ＩｎＧａＡｓ化合物基板上に製作されている、請求項４に記載の
フォトミキシングシステム。
【請求項７】
前記フォトミキサは、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、Ｇｅ、ＩｎＰ、グラフェン、およびＧ
ａＮ基板から成る群から選択される基板上に製作されている、請求項４に記載のフォトミ
キシングシステム。
【請求項８】
前記生成されるテラヘルツ放射は、０．２５〜２．５ＴＨｚの周波数範囲を有する、請
求項１に記載のフォトミキシングシステム。
【請求項９】
前記生成されるテラヘルツ放射は、２．５ＴＨｚを上回る周波数範囲を有する、請求項
１に記載のフォトミキシングシステム。
【請求項１０】
前記生成されるテラヘルツ放射は、０．２５ＴＨｚを下回る周波数範囲を有する、請求
項１に記載のフォトミキシングシステム。
【請求項１１】
前記生成されるテラヘルツ放射は、周波数可変である、請求項１に記載のフォトミキシ
ングシステム。
【請求項１２】
前記生成されるテラヘルツ放射は、不変放射である、請求項１に記載のフォトミキシン
グシステム。
【請求項１３】
フォトミキシングシステムを使用して、連続波テラヘルツ周波数信号を生成する方法で
あって、前記方法は、
光学ポンプを使用して、少なくとも２つのビームを生成することであって、前記少なく
とも２つのビームは、周波数オフセットをもたらすように利用される、ことと、
５０％のデューティサイクルを下回って前記光学ポンプを動作させることであって、前
記デューティサイクルは、動作サイクルとスリープサイクルとを含み、前記光学ポンプは、１５０ｍＷ以下の平均光学ポンプ電力を伴って動作する、ことと、
フォトミキサを使用して、前記周波数オフセットを受信することであって、前記フォト
ミキサは、放射素子を備え、前記放射素子は、少なくとも１つのプラズモン接触電極を含む、ことと、
前記受信された周波数オフセットおよび前記放射素子に基づいて、テラヘルツ放射を生
成することと
を含む、方法。
【請求項１４】
前記放射素子は、広帯域放射が可能なアンテナである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記放射素子は、対数スパイラルアンテナ、ダイポールアンテナ、ボウタイアンテナ、
対数周期アンテナ、および折返しダイポールアンテナから成る群から選択される、請求項
１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記フォトミキサは、前記光学ポンプの動作波長範囲内の光子を吸収することが可能で
ある基板上に製作されている、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記フォトミキサは、ＥｒＡｓ化合物基板上に製作されている、請求項１６に記載の方
法。
【請求項１８】
前記フォトミキサは、ＩｎＧａＡｓ化合物基板上に製作されている、請求項１６に記載
の方法。
【請求項１９】
前記フォトミキサは、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、Ｇｅ、ＩｎＰ、グラフェン、およびＧ
ａＮ基板から成る群から選択される基板上に製作されている、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記生成されるテラヘルツ放射は、０．２５〜２．５ＴＨｚの周波数範囲を有する、請
求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記生成されるテラヘルツ放射は、２．５ＴＨｚを上回る周波数範囲を有する、請求項
１３に記載の方法。
【請求項２２】
前記生成されるテラヘルツ放射は、０．２５ＴＨｚを下回る周波数範囲を有する、請求
項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記生成されるテラヘルツ放射は、周波数可変である、請求項１３に記載の方法。
【請求項２４】
前記生成されるテラヘルツ放射は、不変放射である、請求項１３に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の実施形態によるフォトミキシングシステムおよび方法は、光伝導性テラヘルツ
源および検出器の熱破壊限界に対処し、改良されたデバイス性能を提供することができる
。いくつかの実施形態では、低デューティサイクル光学ポンプが利用され、テラヘルツ撮
像および分光システムは、光学ポンプのデューティサイクルによって決定される、ある動
作サイクルにおいて動作し、スリープサイクルが続く。多くの実施形態では、動作サイク
ル中、テラヘルツ源および検出器がポンピングされ、生成および検出されたテラヘルツ波
が使用され、テラヘルツ撮像およびに分光システムの出力画像およびスペクトルをもたら
す。スリープサイクル中、テラヘルツ源および検出器は、ポンピングされず、デバイスを
冷却させる一方、いずれの出力データももたらさない。低デューティサイクル光学ポンプ
の使用は、低い平均光学ポンプ電力を維持しながら、各動作サイクルにおける光学ポンプ
電力の増加を可能にすることができる。したがって、高放射電力および検出感度が、熱破
壊に起因するデバイス故障を伴わずに各動作サイクル内で達成されることができ、より高
品質の画像およびスペクトルデータが、システムを通してもたらされることができる。例
えば、１ＭＨｚのポンプ変調周波数および２％のポンプデューティサイクルを伴う、１５
０ｍＷの平均光学ポンプ電力において、プラズモンフォトミキサは、各ＣＷ放射サイクル
内で、１ＴＨｚにおいて最大０．８ｍＷの放射電力を実証する。ある実施形態では、本発
明の実施形態による、プラズモンフォトミキサによって提供される増進されたテラヘルツ
放射電力は、テラヘルツ撮像および分光システムのために利用されることができる。本発
明の実施形態によるプラズモンフォトミキサはさらに、以下で議論される。
本願明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
連続波テラヘルツ周波数信号を生成するように構成されているフォトミキシングシステ
ムであって、前記システムは、
光学ポンプであって、前記光学ポンプは、
少なくとも２つのビームを生成することであって、前記少なくとも２つのビームは、周
波数オフセットをもたらすように利用される、ことと、
５０％のデューティサイクルを下回って動作することであって、前記デューティサイク
ルは、動作サイクルとスリープサイクルとを含む、ことと
を行うように構成されている、光学ポンプと、
放射素子を備えているフォトミキサであって、前記フォトミキサは、前記周波数オフセ
ットを受信し、前記受信された周波数オフセットおよび前記放射素子を利用して、テラヘ
ルツ放射を生成するように構成されている、フォトミキサと
を備えている、フォトミキシングシステム。
（項目２）
前記放射素子は、少なくとも１つのプラズモン接触電極を含む、項目１に記載のフォトミキシングシステム。
（項目３）
前記放射素子は、広帯域放射のアンテナケーブルである、項目１に記載のフォトミキシングシステム。
（項目４）
前記放射素子は、対数スパイラルアンテナ、ダイポールアンテナ、ボウタイアンテナ、
対数周期アンテナ、および折返しダイポールアンテナから成る群から選択される、項目３に記載のフォトミキシングシステム。
（項目５）
前記フォトミキサは、前記光学ポンプの動作波長範囲内の光子を吸収することが可能で
ある基板上に製作されている、項目１に記載のフォトミキシングシステム。
（項目６）
前記フォトミキサは、ＥｒＡｓ化合物基板上に製作されている、項目５に記載のフォトミキシングシステム。
（項目７）
前記フォトミキサは、ＩｎＧａＡｓ化合物基板上に製作されている、項目５に記載のフォトミキシングシステム。
（項目８）
前記フォトミキサは、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、Ｇｅ、ＩｎＰ、グラフェン、およびＧ
ａＮ基板から成る群から選択される基板上に製作されている、項目５に記載のフォトミキシングシステム。
（項目９）
前記生成されるテラヘルツ放射は、０．２５〜２．５ＴＨｚの周波数範囲を有する、項目１に記載のフォトミキシングシステム。
（項目１０）
前記生成されるテラヘルツ放射は、２．５ＴＨｚを上回る周波数範囲を有する、項目１に記載のフォトミキシングシステム。
（項目１１）
前記生成されるテラヘルツ放射は、０．２５ＴＨｚを下回る周波数範囲を有する、項目１に記載のフォトミキシングシステム。
（項目１２）
前記生成されるテラヘルツ放射は、周波数可変である、項目１に記載のフォトミキシングシステム。
（項目１３）
前記生成されるテラヘルツ放射は、不変放射である、項目１に記載のフォトミキシングシステム。
（項目１４）
フォトミキシングシステムを使用して、連続波テラヘルツ周波数信号を生成する方法で
あって、
光学ポンプを使用して、少なくとも２つのビームを生成することであって、前記少なく
とも２つのビームは、周波数オフセットをもたらすように利用される、ことと、
５０％のデューティサイクルを下回って前記光学ポンプを動作させることであって、前
記デューティサイクルは、動作サイクルとスリープサイクルとを含む、ことと、
フォトミキサを使用して、前記周波数オフセットを受信することであって、前記フォト
ミキサは、放射素子を備えている、ことと、
前記受信された周波数オフセットおよび前記放射素子に基づいて、テラヘルツ放射を生
成することと
を含む、方法。
（項目１５）
前記放射素子は、少なくとも１つのプラズモン接触電極を含む、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
前記放射素子は、広帯域放射のアンテナケーブルである、項目１４に記載の方法。
（項目１７）
前記放射素子は、対数スパイラルアンテナ、ダイポールアンテナ、ボウタイアンテナ、
対数周期アンテナ、および折返しダイポールアンテナから成る群から選択される、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
前記フォトミキサは、前記光学ポンプの動作波長範囲内の光子を吸収することが可能で
ある基板上に製作されている、項目１４に記載の方法。
（項目１９）
前記フォトミキサは、ＥｒＡｓ化合物基板上に製作されている、項目１８に記載の方法。
（項目２０）
前記フォトミキサは、ＩｎＧａＡｓ化合物基板上に製作されている、項目１８に記載の方法。
（項目２１）
前記フォトミキサは、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓ、Ｇｅ、ＩｎＰ、グラフェン、およびＧ
ａＮ基板から成る群から選択される基板上に製作されている、項目１８に記載のシステムの方法。
（項目２２）
前記生成されるテラヘルツ放射は、０．２５〜２．５ＴＨｚの周波数範囲を有する、項目１４に記載の方法。
（項目２３）
前記生成されるテラヘルツ放射は、２．５ＴＨｚを上回る周波数範囲を有する、項目１４に記載の方法。
（項目２４）
前記生成されるテラヘルツ放射は、０．２５ＴＨｚを下回る周波数範囲を有する、項目１４に記載の方法。
（項目２５）
前記生成されるテラヘルツ放射は、周波数可変である、項目１４に記載の方法。
（項目２６）
前記生成されるテラヘルツ放射は、不変放射である、項目１４に記載の方法。