テラヘルツ時間領域分光

〔「はしがき」より〕　　
　“テラヘルツ時間領域分光法（Terahertz Time Domain Spectroscopy：THz-TDS）” は，1985 年頃から，米国旧ベル研究所やIBM において，極短光パルスによる時間領域電磁波パルス発生・計測により始まった．90 年代に入ると，モードロックチタンサファイアフェムト秒レーザの開発・普及により，欧米を中心として，分光イメージング手法として利用され始めた．現在では，基礎物性評価に加えて，テラヘルツ無線（6G ビヨンド）のための材料・デバイス分析や，バイオ・医療・医薬品，非破壊検査，セキュリティー分野への応用も始まっている．
　分析手法としては，既存の手法や，CW 光源などを用いたものなどもある中で，この手法の特徴として，まず，簡単に，室温で，観測・分析可能である点がある．加えて，フェムト秒レーザとの同期で，フェムト秒時間分解能での様々な物性変化をとらえることができるなどもあげられる．ますます広く利用されることが期待される．
　本書では，その入門書として様々な事例を挙げて，手法の原理・特徴，分析・イメージング手法などを解説した．基礎編（第2 章から第4 章）では，まず，テラヘルツ波の発生・検出と時間領域分光解析の原理を解説し，様々な材料に適用する場合を紹介した．ついで，テラヘルツ放射分光・イメージングを別の章としてまとめた．これは，前者が，テラヘルツ帯の光学定数と複素導電率，複素誘電率などを求める分光法に対して，後者は，電荷が高速に移動することで発生するテラヘルツ波から，光電荷の時空間移動を時間領域計測法の特徴を活かして評価するもので，似て非なるものと言えるからである．後半の発展編（第5 章から第9 章）では，今後ますます必要性が増すと思われる高輝度テラヘルツ光源の発生方法とポンプ・プローブ法を解説した．筆者が独自に進める平行平板導波路分光や近接場点光源イメージング手法についても紹介している．

【目　次】
第1章　序論
第2章　テラヘルツ時間領域分光法の基礎
第3章　テラヘルツ時間領域分光法の適用事例
第4章　テラヘルツ放射分光・イメージング法
第5章　テーブルトップ高輝度テラヘルツ波光源と非線形応答
第6章　周波数可変狭帯域時間領域テラヘルツ光源
第7章　ポンプ・プローブテラヘルツ時間領域分光法
第8章　平行平板導波路テラヘルツ時間領域分光法
第9章　近接場テラヘルツ点光源と応用