テラヘルツ波のセンシング・イメージング応用と光源・検出器の基本

光と電波の間の電磁波領域であるテラヘルツ波は、紙・プラスティックなどの非極性物質を透過する性質や物質固有の振動スペクトルを非接触で分析できるなど、これまでに見られなかった物質の内部情報を非破壊でイメージ・センシングできるユニークな技術として着目されている。しかし、ここ10年以上実用的な光源・検出器の開発が十分進んでおらず、その結果産業として大きく伸びていない状況である。しかしながら、ラジオ波からX線まで人類に有効に活用されている電磁波のギャップとなっているテラヘルツ光は、システムが高効率化すれば上記ユニークな特徴を活かして、近い将来必ず産業化されるものと考えられている。 　本セミナーでは、テラヘルツ波の基礎知識から始まり、電子デバイス/光デバイスの両面から光源・検出器の基本について、またセンシング・イメージングシステムを組む上での必要知識を解説する。さらに、テラヘルツ波のシステムの早期導入が期待される安全安心分野、医療医薬分野に応用する研究開発事例を中心に紹介し、新規産業に展開するためのキーポイントを述べる。

1. テラヘルツ波によるセンシング・イメージング技術
   1. テラヘルツ波の基本
   2. テラヘルツセンシング
   3. テラヘルツイメージング
   4. テラヘルツ分光
2. テラヘルツ光源デバイス
   1. 光励起型デバイス
      1. 光伝導素子
      2. 非線形光素子
   2. テラヘルツ発振器
      1. 量子カスケードレーザ
      2. 共鳴トンネルダイオード発振器
      3. 超伝導発振器
3. テラヘルツ検出器デバイス
   1. 単一検出素子
      1. 非線形光素子
      2. 半導体素子
   2. イメージング素子
4. テラヘルツシステムとその産業応用
   1. 安全安心応用
      1. 物質同定
      2. 透視イメージング
   2. 医療医薬応用
      1. バイオセンシング
      2. 医薬品検査
      3. 医療診断
   3. その他の応用
5. まとめと今後の展望