光测定装置、方法、程序、记录介质的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光的测定。
【背景技术】
[0002]目前，已知以下的方法，即通过太赫兹检测器(例如光传导开关)接收从太赫兹输出器(例如光传导开关)向被测定物赋予的太赫兹光A(是脉冲)透过了被测定物的光、与太赫兹光A的脉冲周期稍微不同的脉冲周期的光B，测定被测定物(例如参照专利文献1(日本特开2010-2218号公报)以及专利文献2 (日本特开2011-7590号公报))。
[0003]在上述那样的现有技术中，从主激光器向太赫兹输出器赋予主激光脉冲，从从激光器向太赫兹检测器赋予从激光脉冲(光B)。但是，主激光脉冲和从激光脉冲的重复频率稍微不同。此外，在专利文献3 (专利第4782889号)和专利文献4 (专利第4786767号)中记载了使主激光脉冲和从激光脉冲的重复频率稍微不同的技术。
[0004]另外，基于主激光脉冲和从激光脉冲生成触发信号。该触发信号成为通过太赫兹检测器检测出的信号的时间原点(例如参照专利文献I的图6)。
【发明内容】
[0005]但是，在上述那样的现有技术中，考虑到太赫兹光A、从激光脉冲(光B)以及主激光脉冲的光路长度由于周围的温度变化而伸缩的情况。如果光路长度伸缩，则不会正确地得到相对于通过太赫兹检测器检测出的信号的时间原点的偏差、即相位信息。
[0006]进而，在上述那样的现有技术中，考虑到太赫兹光A、从激光脉冲(光B)以及主激光脉冲的光轴由于周围的温度变化而偏离的情况。由于这样的光轴的偏离，太赫兹光A的产生效率和检测灵敏度会发生变动。另外，主激光器和从激光器的输出功率也有波动。由此，有时会无法正确地测定通过太赫兹检测器检测出的信号的振幅。
[0007]因此，本发明的课题在于:正确地得到通过太赫兹光等的光进行的被测定物的测定结果(例如相位信息或振幅)。
[0008]本发明的光测定装置构成为，具备:主激光器，其输出主激光脉冲；从激光器，其输出重复频率或相位与上述主激光脉冲不同的从激光脉冲；照射光脉冲输出器，其接受上述主激光脉冲，输出照射光脉冲；被测定信号输出器，其接受向被测定物照射上述照射光脉冲而得到的被测定光脉冲，进而在接受了上述从激光脉冲的时刻，输出与上述被测定光脉冲的功率对应的被测定信号，其中，修正上述被测定信号的测定误差。
[0009]根据上述那样而构成的光测定装置，主激光器输出主激光脉冲。从激光器输出重复频率或相位与上述主激光脉冲不同的从激光脉冲。照射光脉冲输出器接受上述主激光脉冲，输出照射光脉冲。被测定信号输出器接受向被测定物照射上述照射光脉冲而得到的被测定光脉冲，进而在接受了上述从激光脉冲的时刻，输出与上述被测定光脉冲的功率对应的被测定信号。进而，修正上述被测定信号的测定误差。
[0010]此外，本发明的光测定装置也可以修正上述被测定信号的输出时刻的测定误差。
[0011]此外，本发明的光测定装置也可以具备:信号测定部，其测定上述被测定信号的输出时刻；监视信号输出器，其接受上述照射光脉冲和上述从激光脉冲，输出监视信号；时间测定部，其测定上述监视信号的输出时刻；时间差导出部，其导出上述时间测定部的测定结果和得到该测定结果的时刻之前的上述时间测定部的测定结果之间的偏差；误差修正部，其根据上述时间差导出部的导出结果，修正上述被测定信号的输出时刻，其中，上述被测定信号和上述监视信号之间的时间差是固定的。
[0012]此外，本发明的光测定装置也可以具备:触发信号输出器，其在同时接受了上述主激光脉冲和上述从激光脉冲的时刻，输出触发信号，其中，上述信号测定部以上述触发信号为基准，测定上述被测定信号的输出时刻，上述误差修正部修正上述触发信号输出器对上述触发信号的输出时刻。
[0013]此外，本发明的光测定装置也可以由上述误差修正部修正上述信号测定部的测定结果。
[0014]此外，本发明的光测定装置也可以由上述时间测定部多次测定上述监视信号，上述时间差导出部导出上述时间测定部的测定结果和上次的上述时间测定部的测定结果之间的偏差。
[0015]此外，本发明的光测定装置也可以由上述时间差导出部导出上述时间测定部的测定结果和上次的上述时间测定部的测定结果即上述误差修正部的修正后的测定结果之间的偏差。
[0016]此外，本发明的光测定装置也可以将上述被测定信号输出器兼作上述监视信号输出器，使得上述被测定光脉冲和上述照射光脉冲在时间区域中不重叠地到达上述被测定信号输出器。
[0017]此外，本发明的光测定装置也可以使得从上述照射光脉冲输出器向上述被测定信号输出器的、存在上述被测定物的光路和不存在上述被测定物的光路之间的光路差大到对于上述被测定光脉冲和上述照射光脉冲在时间区域中不重叠地到达上述被测定信号输出器来说充分的程度。
[0018]此外，本发明的光测定装置也可以具备:光学系统，其选择上述被测定光脉冲和上述照射光脉冲的任意一方而赋予上述被测定信号输出器。
[0019]此外，本发明的光测定装置也可以具备:信号测定部，其测定上述被测定信号的输出时刻；时间/温度特性记录部，其记录上述被测定信号输出器的输出的输出时刻与环境温度之间的对应关系；时间差导出部，其根据上述时间/温度特性记录部的记录内容，导出基准温度和测定上述被测定信号的时刻的环境温度下的上述被测定信号的输出时刻的偏差；误差修正部，其根据上述时间差导出部的导出结果，修正上述被测定信号的输出时刻。
[0020]此外，本发明的光测定装置也可以具备:触发信号输出器，其在同时接受了上述主激光脉冲和上述从激光脉冲的时刻，输出触发信号，其中，上述信号测定部以上述触发信号为基准，测定上述被测定信号的输出时刻，上述误差修正部修正上述触发信号输出器对上述触发信号的输出时刻。
[0021]此外，本发明的光测定装置也可以由上述误差修正部修正上述信号测定部的测定结果。
[0022]此外，本发明的光测定装置也可以由上述信号测定部多次测定上述被测定信号，上述基准温度是上次测定上述被测定信号的时刻的环境温度。
[0023]此外，本发明的光测定装置也可以修正上述被测定信号的振幅的测定误差。
[0024]此外，本发明的光测定装置也可以具备:信号测定部，其测定上述被测定信号的振幅；监视信号输出器，其接受上述照射光脉冲和上述从激光脉冲，输出监视信号；振幅测定部，其测定上述监视信号的振幅；监视/偏压振幅特性记录部，其记录上述监视信号的振幅与施加到上述照射光脉冲输出器的偏压电压之间的对应关系；修正量导出部，其根据上述监视/偏压振幅特性记录部的记录内容，导出用于使上述振幅测定部的测定结果与得到该测定结果的时刻之前的上述振幅测定部的测定结果一致的上述偏压电压的修正量；振幅误差修正部，其根据上述修正量导出部的导出结果，修正上述被测定信号的振幅。
[0025]此外，本发明的光测定装置也可以由上述振幅误差修正部使上述偏压电压变化上述偏压电压的修正量。
[0026]此外，本发明的光测定装置也可以具备:设备/偏压振幅特性记录部，其记录上述被测定信号输出器的输出的振幅与上述偏压电压之间的对应关系，其中，上述振幅误差修正部根据上述设备/偏压振幅特性记录部的记录内容，将上述信号测定部的测定结果修正与上述偏压电压的修正量对应的上述被测定信号的振幅的变动量。
[0027]此外，本发明的光测定装置也可以由上述振幅测定部多次测定上述监视信号，上述修正量导出部根据上述振幅测定部的测定结果和上次的上述振幅测定部的测定结果，导出上述偏压电压的修正量。
[0028]此外，本发明的光测定装置也可以由上述修正量导出部根据上述振幅测定部的测定结果和上次的上述振幅测定部的测定结果即上述振幅误差修正部的修正后的测定结果，导出上述偏压电压的修正量。
[0029]此外，本发明的光测定装置也可以将上述被测定信号输出器兼作上述监视信号输出器，使得上述被测定光脉冲和上述照射光脉冲在时间区域中不重叠地到达上述被测定信号输出器。
[0030]此外，本发明的光测定装置也可以使得从上述照射光脉冲输出器向上述被测定信号输出器的、存在上述被测定物的光路和不存在上述被测定物的光路之间的光路差大到对于上述被测定光脉冲和上述照射光脉冲在时间区域中不重叠地到达上述被测定信号输出器来说充分的程度。
[0031]此外，本发明的光测定装置也可以具备:光学系统，其选择上述被测定光脉冲和上述照射光脉冲的任意一方而赋予上述被测定信号输出器。
[0032]此外，本发明的光测定装置也可以具备:信号测定部，其测定上述被测定信号的振幅；设备振幅特性记录部，其记录上述被测定信号输出器的输出的振幅与施加到上述照射光脉冲输出器的偏压电压、上述主激光脉冲的功率、上述从激光脉冲的功率以及环境温度的任意一个以上的振幅变动因素之间的对应关系；振幅误差导出部，其根据上述设备振幅特性记录部的记录内容，导出基准振幅变动因素和测定了上述被测定信号的时刻的测定振幅变动因素之间的上述被测定信号的振幅的误差；振幅误差修正部，其根据上述振幅误差导出部的导出结果，修正上述被测定信号的振幅。
[0033]此外，本发明的光测定装置也可以具备:设备/偏压振幅特性记录部，其记录上述被测定信号输出器的输出的振幅与上述偏压电压之间的对应关系；修正量导出部，其根据上述设备/偏压振幅特性记录部的记录内容，导出使上述被测定信号的振幅变动抵消所导出的上述被测定信号的振幅的误差的量所需要的上述偏压电压的修正量，其中，上述振幅误差修正部使上述偏压电压变化上述偏压电压的修正量。
[0034]此外，本发明的光测定装置也可以由上述振幅误差修正部将上述信号测定部的测定结果修正来抵消所导出的上述被测定信号的振幅的误差的量。
[0035]此外，本发明的光测定装置也可以由上述信号测定部多次测定上述被测定信号，上述基准振幅变动因素是上次测定上述被测定信号的时刻的测定振幅变动因素。
[0036]本发明是一种光测定方法，其使用了光测定装置，该光测定装置具备:主激光器，其输出主激光脉冲；从激光器，其输出重复频率或相位与上述主激光脉冲不同的从激光脉冲；照射光脉冲输出器，其接受上述主激光脉冲，输出照射光脉冲；被测定信号输出器，其接受向被测定物照射上述照射光脉冲而得到的被测定光脉冲，进而在接受了上述从激光脉冲的时刻，输出与上述被测定光脉冲的功率对应的被测定信号，该光测定方法具备修正上述被测定信号的测定误差的工序。
[0037]本发明是一种程序，其使计算机执行光测定装置的光测定处理，该光测定装置具备:主激光器，其输出主激光脉冲；从激光器，其输出重复频率或相位与上述主激光脉冲不同的从激光脉冲；照射光脉冲输出器，其接受上述主激光脉冲，输出照射光脉冲；被测定信号输出器，其接受向被测定物照射上述照射光脉冲而得到的被测定光脉冲，进而在接受了上述从激光脉冲的时刻，输出与上述被测定光脉冲的功率对应的被测定信号，上述光测定处理具备修正上述被测定信号的测定误差的工序。
[0038]本发明是一种记录介质，其能够由计算机读取，该计算机记录了使计算机执行光测定装置的光测定处理的程序，该光测定装置具备:主激光器，其输出主激光脉冲；从激光器，其输出重复频率或相位与上述主激光脉冲不同的从激光脉冲；照射光脉冲输出器，其接受上述主激光脉冲，输出照射光脉冲；被测定信号输出器，其接受向被测定物照射上述照射光脉冲而得到的被测定光脉冲，进而在接受了上述从激光脉冲的时刻，输出与上述被测定光脉冲的功率对应的被测定信号，上述光测定处理具备修正上述被测定信号的测定误差的工序。
【附图说明】
[0039]图1是表示本发明的第一实施方式的光测定装置I的结构的图。
[0040]图2是表示第一实施方式的波形显示器40的结构的功能框图。
[0041]图3是表不第一实施方式的动作的流程图。
[0042]图4是第一次?第二次的测定中的监视信号、被测定信号以及触发信号的时序图。
[0043]图5是第二次?第三次的测定中的监视信号、被测定信号以及触发信号的时序图。
[0044]图6是表示本发明的第二实施方式的光测定装置I的结构的图。
[0045]图7是表示第二实施方式的I/V放大器26所输出的被测定信号和监视信号的波形的图。
[0046]图8是表示本发明的第三实施方式的光测定装置I的结构的图(取得监视信号时)。
[0047]图9是表示本发明的第三实施方式的光测定装置I的结构的图(取得被测定信号时)。
[0048]图10是表示第一实施方式的变形例子(使用光脉冲延迟器34进行误差的修正)的波形显示器40的结构的功能框图。
[0049]图11是表示本发明的第四实施方式的光测定装置I的结构的图。
[0050]图12是表示第四实施方式的波形显示器40的结构的功能框图。
[0051]图13是表示时间/温度特性记录部472的记录内容的一个例子的图。
[0052]图14是表示第四实施方式的动作的流程图。
[0053]图15是表示时间差导出部47所导出的时间差的图。
[0054]图16是表示第四实施方式的变形例子(使用光脉冲延迟器34进行误差的修正)的波形显示器40的结构的功能框图。
[0055]图17是表示本发明的第五实施方式的光测定装置I的结构的图。
[0056]图18是表示第五实施方式的波形显示器40的结构的功能框图。
[0057]图19是表示第五实施方式的动作的流程图。
[0058]图20是表不监视/偏压振幅特性记录部412的记录内容的一个例子的图。
[0059]图21是表示修正量导出部418所导出的偏压电压的修正量的图。
[0060]图22是表示本发明的第六实施方式的光测定装置I的结构的图。
[0061]图23是表示第六实施方式的I/V放大器26所输出的被测定信号和监视信号的波形的图。
[0062]图24是表示本发明的第七实施方式的光测定装置I的结构的图(取得监视信号时)。
[0063]图25是表示本发明的第七实施方式的光测定装置I的结构的图(取得被测定信号时)。
[0064]图26是表示第五实施方式的变形例子(不使偏压电压变化而进行振幅误差的修正)的波形显示器40的结构的功能框图。
[0065]图27是表不设备/偏压振幅特性记录部420的记录内容的一个例子的图。
[0066]图28是表示振幅误差修正部419所导出的被测定信号的振幅的变动量AVd的图。
[0067]图29是表示本发明的第八实施方式的光测定装置I的结构的图。
[0068]图30是表示第八实施方式的波形显示器40的结构的功能框图。
[0069]图31是表不设备振幅特性记录部422的记录内容的一个例子的图。
[0070]图32是表示第八实施方式的动作的流程图。
[0071]图33是用于说明振幅误差导出部417所导出的振幅误差的图。
[0072]图34是用于说明修正量导出部426对偏压电压的修正量的导出的图。
[0073]图35是表示第八实施方式的变形例子(进行与偏压电压的变化无关的振幅误差的修正)的波形显示器40的结构的功能框图。
【具体实施方式】
[0074]以下，参照【附图说明】本发明的实施方式。
[0075]第一实施方式
[0076]第一实施方式?第四实施方式的光测定装置I测定以触发信号为基准的被测定信号的时间。
[0077]图1是表示本发明的第一实施方式的光测定装置I的结构的图。第一实施方式的光测定装置I具备主激光器11、从激光器12、半反射镜M11、M12、M21、M23、反射镜M22、M24、透镜L、照射光脉冲输出器14、被测定信号输出器16、监视信号输出器18、第一 I/V放大器22、第二 I/V放大器24、触发信号输出器32、光脉冲延迟器(误差修正部)34、波形显示器40。第一实施方式的光测定装置I是测定被测定物2的装置。
[0078]此外，半反射镜Ml 1、Ml 2、M21、M23是单纯的一个例子，只要能够使光分支，也可以不是半反射镜。
[0079]主激光器11输出主激光脉冲。此外，主激光脉冲的重复频率是fMpl。fMpl例如是50MHz左右。主激光脉冲通过半反射镜Mll被分支为赋予光脉冲延迟器34的光、赋予照射光脉冲输出器14的光。
[0080]从激光器12输出重复频率与主激光脉冲不同的从激光脉冲。从激光脉冲的重复频率是frep2 ( = frepl_ Δ f)。其中，不是O。Δ f例如是大致IkHz以下的值(例如是5Hz左右)。此外，对于从激光脉冲，即使重复频率与主激光脉冲相同，只要相位不同即可。例如，从激光脉冲和主激光脉冲的相位的偏差随着时间的经过而变化即可。
[0081]从激光脉冲