テラヘルツ分光・イメージング解析プラットフォーム
本製品は、超高速のテラヘルツ波解析機能と、ファイバ・ピグテール型のテラヘルツ発生・検出モジュールにより、様々なテラヘルツ研究開発、応用アプリケーションにフレキシブルにお使いいただける解析プラットフォームです。
様々な研究開発、応用用途向けのフレキシブルなテラヘルツ分光・イメージング・システム
- 最高1msecまでの超高速テラヘルツ光サンプリング測定機能を搭載
- ファイバ型テラヘルツ発生・検出モジュールにより、光学系の自由な配置が可能
特長
- 1msec/スキャンの超高速テラヘルツ光サンプリング測定機能（TAS7500TS）
- テラヘルツ発生・検出モジュール、光学系を自由に配置可能
- テラヘルツ光学系の光路長は最大4mまで対応可能
- テラヘルツ発生・検出モジュールを2チャンネル同時搭載可能（オプション）
- 低域と標準および広帯域用の3種のテラヘルツ発生モジュールを用意
製品ラインアップと適応分野
| 分野 ＼ 製品 | TS TS全帯域をカバー 0.03 ～ 7 THz  |
SL 低周波分光 0.03 ～ 2 THz  |
SP 標準帯域分光 0.1 ～ 4 THz |
SU 広帯域分光 0.5 ～ 7 THz |
|
|---|---|---|---|---|---|
| 学術研究 | 基礎研究 – 物理、化学、医学、生理学 |
○ | ○ | ○ | ○ |
| 素材 | – 5G・6G向け電子材料、絶縁体 – 電波吸収体 |
○ | ○ | – | – |
| 化学 | – 液晶 – ポリマー、ゴム – ガラス、他 |
○ | – | ○ | ○ |
| 食品 | – 飲料、酒類、調味料 | ○ | – | ○ | ○ |
| 製薬 | 錠剤、固体医薬品、原薬 – 結晶、水和物 – 密度、硬度、引張強度 バイオ医薬 |
○ | ○ | ○ | ○ |
テラヘルツ光サンプリング解析システム TAS7500TS
高精度・高速解析のハイエンド・システム
- テラヘルツ波の発生検出用の2台のファイバレーザおよびデータ収集ブロックから構成したテラヘルツ解析システムです。機械式光遅延器サンプラを要さず、ファイバレーザの発振周波数制御に独自の位相変調方式を採用した光サンプリング方式により、最高1msec/スキャンの高速なテラヘルツ分光測定を実現しました。
- テラヘルツ発生・検出用1550nm帯フェムト秒パルスレーザ出力およびバイアス出力、信号入力を各1系統（オプションで最大2系統）有しています。
- レーザ出力ポートに、別売のテラヘルツ発生モジュールおよび検出モジュールを接続するだけで簡単に分光測定システムとして動作します。
- リモートプログラミング対応機能により、計測器や自動ステージ等と連動した測定が可能です。
（オプション：Ethernet remote control）
主な仕様
システム構成
発振周波数同期型ファイバレーザ2台（THz発生用，THz検出用）、レーザ同期制御部、データ収集部、解析PC
レーザ
| 中心波長 | 1550 nm |
|---|---|
| 出力パワー | ≥20mW (*1) （オプションにより最大50mW以上） |
| パルス幅 | ≤50fs (*1) （光ファイバ：1.5m 接続時） |
| 繰り返し周波数 | 50MHz |
| 光出力ポート数 | THz発生用：1ポート、THz検出用：1ポート （オプションにより最大2ポートまで対応） |
測定性能
| 測定方式 | テラヘルツ光サンプリング方式 | ||
|---|---|---|---|
| 時間分解能 | 2fs | ||
| 周波数分解能 | 3.8GHz | 7.6GHz | 61.0GHz |
| スキャンレンジ数 | 262ps | 131ps | 16ps |
| スループット | 16ms/scan | 8ms/scan | 1ms/scan |
| 周波数確度 | ±10GHz (*1) （周波数：1.41THz） | ||
| 測定方式 | テラヘルツ光サンプリング方式 | |
|---|---|---|
| 時間分解能 | 2fs | |
| 周波数分解能 | 1.9GHz | 7.6GHz |
| スキャンレンジ数 | 524ps | 131ps |
| スループット | 200ms/scan | |
| 周波数確度 | ±10GHz (*1) （周波数：1.41THz） | |
(*1) 温度範囲：23℃±5℃
一般仕様
| 解析ユニット | 測定ユニット | |
|---|---|---|
| 外形寸法 | 430(W)×540(D)×330(H) mm | 430(W)×240(D)×220(H) mm |
| 質量 | 30kg 以下 | 14kg 以下 |
基本構成
テラヘルツ発生モジュール TAS1110（標準仕様：0.1～4THz）／TAS1120（低域仕様：0.03～2THz）
- 光伝導アンテナとSi超半球レンズを一体化した、光ファイバ入力型で取り扱い簡易な小型テラヘルツ発生モジュールです。
- 内蔵バイアス回路に搭載したON電流モニタとサーミスタの使用により環境温度の変化に対して安定した出力強度を得ることができます。
TAS1110/TAS1120 構造図
TAS1110およびテラヘルツ検出モジュール
TAS1230を使用した場合の測定スペクトル例
用途
- Time Domain Spectroscopy (TDS) 用テラヘルツ発生器 など
テラヘルツ発生モジュール TAS1130（広帯域仕様 ： 0.5～7 THz）
- 非線形結晶LiNbO3導波路を用いた、チェレンコフ型のテラヘルツ光源モジュールです。
- 内蔵バイアス回路に搭載したON電流モニタとサーミスタにより、環境温度の変化に対して安定した出力強度を得ることができます。
-
TAS1130 原理図
ピームプロファイル（集光時）
-
光伝導アンテナ光源とのスペクトル比較
用途
- Time Domain Spectroscopy (TDS)用広帯域テラヘルツ発生器
- 差周波テラヘルツ波発生
- テラヘルツ波帯周波数コム発生 など
テラヘルツ検出モジュール TAS1230
- 光伝導アンテナとSi超半球レンズを一体化した、光ファイバ入力型で取り扱い簡易な小型テラヘルツ検出モジュールです。
- 1550nm帯の光パルスを入力することでテラヘルツ波を検出します。
- 周波数帯域幅500kHzのTIA（電流-電圧変換）回路を内蔵、外付け回路なしで測定可能です。
用途
- Time Domain Spectroscopy (TDS)用 テラヘルツ検出器 など
主な仕様
テラヘルツ発生モジュール TAS1110/1120/1130
| 項目 | 仕様 | ||
|---|---|---|---|
| TAS1110（標準仕様） | TAS1120（低域仕様） | TAS1130（広帯域仕様） | |
| 方式 | 光伝導アンテナ | LiNbO3導波路チェレンコフ | |
| SNR=1領域 (*) | 0.1 to 4THz | 0.03 to 2THz | 0.5 to 7THz |
| 入力光ファイバ・コネクタ | φ3mm 1550nm 偏波保持型光ファイバ（長さ：1.5m） | ||
| 寸法（ファイバピグテールを除く） | 55mm × 20mm × 20mm 以下 | 43mm × 24mm × 21mm 以下 | |
(*) 検出器 TAS1230 にて、周波数分解能7.6GHzで測定の場合
テラヘルツ検出モジュール TAS1230
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 方式 | 光伝導アンテナ |
| ダイナミックレンジ （ピークレベル）(*) |
≥70dB （発生器：TAS1110, TAS1130）、≥60dB（発生器：TAS1120）（分解能：7.6GHz） |
| TIA感度 | 9.7 × 106 V/A |
| TIA周波数帯域（-3dB帯域） | 500kHz |
| 入力光ファイバ・コネクタ | φ3mm 1550nm 偏波保持型光ファイバ（長さ：1.5m） |
| 寸法（ファイバピグテールを除く） | 55mm × 20mm × 20mm 以下 |
(*) 各周波数におけるパワーレベルには個体差があります。
テラヘルツ光サンプリング解析システム TAS7400TS
優れた測定精度と手頃な価格の汎用型システム
- テラヘルツ波の発生検出用の2台のファイバレーザおよびデータ収集ブロックから構成したテラヘルツ解析システムです。当社のハイエンド製品 「TAS7500TS」 をベースに機能の絞り込みを行い、優れた測定性能をそのままにお求めやすい価格を実現しました。
- テラヘルツ発生・検出用1550nm帯フェムト秒パルスレーザ出力およびバイアス出力、信号入力を各1系統(オプションで最大2系統)有しています。
- レーザ出力ポートに、別売のテラヘルツ発生モジュールおよび検出モジュールを接続するだけで簡単に分光測定システムとして動作します。
- リモートプログラミング対応機能により、計測器や自動ステージ等と連動した測定が可能です。
（オプション：Ethernet remote control）
主な仕様
システム構成
発振周波数同期型ファイバレーザ2台（THz発生用，THz検出用）、レーザ同期制御部、データ収集部、解析PC
レーザ
| 中心波長 | 1550 nm |
|---|---|
| 出力パワー | ≥20mW (*1) （オプションにより最大50mW以上） |
| パルス幅 | ≤50fs (*1) （光ファイバ：1.5m 接続時） |
| 繰り返し周波数 | 50MHz |
| 光出力ポート数 | THz発生用：1ポート、THz検出用：1ポート （オプションにより最大2ポートまで対応） |
測定性能
| 測定方式 | テラヘルツ光サンプリング方式 | |
|---|---|---|
| 時間分解能 | 2fs | |
| 周波数分解能 | 1.9GHz | 7.6GHz |
| スキャンレンジ数 | 524ps | 131ps |
| スループット | 200ms/scan | |
| 周波数確度 | ±10GHz (*1) （周波数：1.41THz） | |
| 測定方式 | テラヘルツ光サンプリング方式 | ||
|---|---|---|---|
| 時間分解能 | 2fs | ||
| 周波数分解能 | 3.8GHz | 7.6GHz | 61.0GHz |
| スキャンレンジ数 | 262ps | 131ps | 16ps |
| スループット | 16ms/scan | 8ms/scan | 1ms/scan |
| 周波数確度 | ±10GHz (*1) （周波数：1.41THz） | ||
(*1) 温度範囲：23℃±5℃
一般仕様
| 解析ユニット | 測定ユニット | |
|---|---|---|
| 外形寸法 | 430(W)×540(D)×330(H) mm | 430(W)×240(D)×220(H) mm |
| 質量 | 30kg 以下 | 14kg 以下 |
基本構成
テラヘルツ発生モジュール TAS1110（標準仕様：0.1～4THz）／TAS1120（低域仕様：0.03～2THz）
- 光伝導アンテナとSi超半球レンズを一体化した、光ファイバ入力型で取り扱い簡易な小型テラヘルツ発生モジュールです。
- 内蔵バイアス回路に搭載したON電流モニタとサーミスタの使用により環境温度の変化に対して安定した出力強度を得ることができます。
-
TAS1110/TAS1120 構造図
-
TAS1110およびテラヘルツ検出モジュール
TAS1230を使用した場合の測定スペクトル例
用途
- Time Domain Spectroscopy (TDS) 用テラヘルツ発生器 など
テラヘルツ発生モジュール TAS1130（広帯域仕様 ： 0.5～7 THz）
- 非線形結晶LiNbO3導波路を用いた、チェレンコフ型のテラヘルツ光源モジュールです。
- 内蔵バイアス回路に搭載したON電流モニタとサーミスタにより、環境温度の変化に対して安定した出力強度を得ることができます。
-
TAS1130 原理図
ピームプロファイル（集光時）
-
光伝導アンテナ光源とのスペクトル比較
用途
- Time Domain Spectroscopy (TDS)用広帯域テラヘルツ発生器
- 差周波テラヘルツ波発生
- テラヘルツ波帯周波数コム発生 など
テラヘルツ検出モジュール TAS1230
- 光伝導アンテナとSi超半球レンズを一体化した、光ファイバ入力型で取り扱い簡易な小型テラヘルツ検出モジュールです。
- 1550nm帯の光パルスを入力することでテラヘルツ波を検出します。
- 周波数帯域幅500kHzのTIA（電流-電圧変換）回路を内蔵、外付け回路なしで測定可能です。
用途
- Time Domain Spectroscopy (TDS)用 テラヘルツ検出器 など
主な仕様
テラヘルツ発生モジュール TAS1110/1120/1130
| 項目 | 仕様 | ||
|---|---|---|---|
| TAS1110（標準仕様） | TAS1120（低域仕様） | TAS1130（広帯域仕様） | |
| 方式 | 光伝導アンテナ | LiNbO3導波路チェレンコフ | |
| SNR=1領域 (*) | 0.1 to 4THz | 0.03 to 2THz | 0.5 to 7THz |
| 入力光ファイバ・コネクタ | φ3mm 1550nm 偏波保持型光ファイバ（長さ：1.5m） | ||
| 寸法（ファイバピグテールを除く） | 55mm × 20mm × 20mm 以下 | 43mm × 24mm × 21mm 以下 | |
(*) 検出器 TAS1230 にて、周波数分解能7.6GHzで測定の場合
テラヘルツ検出モジュール TAS1230
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 方式 | 光伝導アンテナ |
| ダイナミックレンジ （ピークレベル）(*) |
≥60dB （発生器：TAS1110, TAS1130）、≥50dB（発生器：TAS1120）（分解能：7.6GHz） |
| TIA感度 | 9.7 × 106 V/A |
| TIA周波数帯域（-3dB帯域） | 500kHz |
| 入力光ファイバ・コネクタ | φ3mm 1550nm 偏波保持型光ファイバ（長さ：1.5m） |
| 寸法（ファイバピグテールを除く） | 55mm × 20mm × 20mm 以下 |
(*) 各周波数におけるパワーレベルには個体差があります。
テラヘルツ光サンプリング解析システム TAS7400TS ＋ 高周波数分解能オプション PYSI74-10MNIS
Beyond5G/6Gの次世代通信技術、ADAS（先進運転支援システム）に用いられるミリ波レーダー技術に欠かせない電波吸収体、プリント基板材料、ポリマー材料などの高周波特性評価に適したテラヘルツ光サンプリング解析システムです。
ミリ波やさらなる高周波領域での各種材料の伝達特性 (透過率、反射率) や、複素誘電率などの特性評価において、幅広い研究開発にご利用いただけます。
ミリ波～テラヘルツ波の新しい周波数特性評価システム
- 高周波数分解能380MHzを実現
- バンド切り替え無しに、広帯域（30GHz～2THz）を一括測定
- 広帯域をスキャンスピード40msの高速掃引
- 透過／反射測定系の配置、キャリブレーションが容易
- リモートプログラミング対応機能により、自動ステージ等と連動した2Dマッピング測定（オプション：Automatic Control Measuring）
（水蒸気吸収）
システム構成例（30GHz～2THz）
主な仕様
システム構成
発振周波数同期型ファイバレーザ2台（THz発生用，THz検出用）、レーザ同期制御部、データ収集部、解析PC
レーザ
| 中心波長 | 1550 nm |
|---|---|
| 出力パワー | ≥20mW (*1) （オプションにより最大50mW以上） |
| パルス幅 | ≤50fs (*1) （光ファイバ：1.5m 接続時） |
| 繰り返し周波数 | 50MHz |
| 光出力ポート数 | THz発生用：1ポート、THz検出用：1ポート （オプションにより最大2ポートまで対応） |
(*1) 温度範囲：23°C±5°C
測定性能
| 周波数分解能 | 380MHz(*2)、1.9GHz、7.6GHz |
|---|---|
| スループット | 40ms/scan(*2)、200ms/scan |
| 周波数確度 | ±5GHz（周波数：0.557THz）(*2)、±10GHz（周波数：1.41THz） |
| 測定項目 | 透過率、反射率、位相差、複素誘電率、誘電正接 (tanδ) |
(*2) 高周波数分解能オプション搭載時
テラヘルツ発生モジュール TAS1120（低域仕様：0.03～2THz）
- 光伝導アンテナとSi超半球レンズを一体化した、光ファイバ入力型で取り扱い簡易な小型テラヘルツ発生モジュールです。
- 内蔵バイアス回路に搭載したON電流モニタとサーミスタの使用により環境温度の変化に対して安定した出力強度を得ることができます。
TAS1120 構造図
TAS1120およびTAS1220を使用した場合の測定スペクトル例
テラヘルツ検出モジュール TAS1220
- 光伝導アンテナとSi超半球レンズを一体化した、光ファイバ入力型で取り扱い簡易な小型テラヘルツ検出モジュールです。
- 1550nm帯の光パルスを入力することでテラヘルツ波を検出します。
- 周波数帯域幅500kHzのTIA（電流-電圧変換）回路を内蔵、外付け回路なしで測定可能です。
- TAS1120 テラヘルツ発生モジュール (0.03～2THz) と組み合わせて使用します。
主な仕様
テラヘルツ発生モジュール TAS1120（低域仕様）
| 方式 | 光伝導アンテナ |
|---|---|
| SNR=1領域 (*) | 0.03 to 2THz |
| 入力光ファイバ・コネクタ | φ3mm 1550nm 偏波保持型光ファイバ（長さ：1.5m） |
| 寸法（ファイバピグテールを除く） | 55mm × 20mm × 20mm 以下 |
(*) 検出器 TAS1220 にて、周波数分解能7.6GHzで測定の場合
テラヘルツ検出モジュール TAS1220
| 方式 | 光伝導アンテナ |
|---|---|
| ダイナミックレンジ （ピークレベル） |
≥50dB（発生器：TAS1120）（分解能7.6GHz） |
| TIA感度 | 9.7 × 106 V/A |
| TIA周波数帯域（-3dB帯域） | 500kHz |
| 入力光ファイバ・コネクタ | φ3mm 1550nm 偏波保持型光ファイバ（長さ：1.5m） |
| 寸法（ファイバピグテールを除く） | 55mm × 20mm × 20mm 以下 |
※ 製品仕様および外観等は、予告なしに変更することがありますのでご了承ください。
分光測定や2D分光・イメージング（マッピング）測定を実現する TAS7500TS／TAS7400TS 専用光学セット
分光測定光学セット 仕様
| 型式 | SHT-710068 | SHT-710193 | SHT-710157 | SHT-710232 |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 周波数帯 | 2 THz | 4 THz | 7 THz | 2 THz | 4 THz | 7 THz | 2 THz | 4 THz |
| 発生モジュール | TAS1120 | TAS1110 | TAS1130(*1) | TAS1120 | TAS1110 | TAS1130(*1) | TAS1120 | TAS1110 |
| 検出モジュール | TAS1220 | TAS1230 | TAS1230 | TAS1220 | TAS1230 | TAS1220 | TAS1230 | |
| 搭載可能測定モジュール | 透過・反射 | 透過・反射・ATR | 透過・反射・ATR | –(*2) | 透過・反射（入射角可変）・垂直入射 | |||
| ドライエアパージカバー | 不要 | 不要 | 付属 | オプション(*3) | ||||
| サイズ(*4) （W×D×H：mm） |
450 × 220 × 290 | 450 × 264 × 312 | 870 × 490 × 220 | 820 × 630 × 350 | ||||
(*1) 分光測定用のNA変換光学系（SHT-210101）が必要になります。
(*2) 測定するための光学系は、お客様でご用意いただきます。
(*3) 樹脂製のカバー (SHT-710239) が提供可能です。
(*4) 高さは最大値です。搭載の測定モジュール等で異なる場合があります。
1) SHT-710068：テラヘルツ分光測定ベース ～4THz（2THz）用途
2) SHT-710193：テラヘルツ分光測定ベース ～7THz用途
- テラヘルツ分光システムTAS7500SL/SP/SU用の各種分光測定モジュールが利用できる光学セットです。
- 煩雑な光学調整が不要で簡便に測定ができます。
- コンパクトな分光モジュールで、水蒸気除去のためのドライエアパージに時間を要しません。
- 透過モジュールではオプション（TAS1020/TAS1030）装着により温度制御測定も可能です。
SHT-710193＋透過モジュール（SHT-2100037）取り付け例
分光測定モジュール
透過偏光解析モジュール
（透過モジュール専用）TAS1020/TAS1030
3) SHT-710157：分光測定用ステージ（汎用タイプ）
- お客様自身で光学配置を構築いただく光学セットです。
- 広い試料・治具配置エリアを確保しており、クライオスタット等を用いた測定も可能です。
- 発生光学部と検出光学部はスライド式で移動でき、用途に応じて光学配置を透過系や反射系等任意に組み換えが可能です。
大型クライオスタットを使った測定系の例
4) SHT-710232：入射角可変光学セット
- 各種材料の透過測定、入射角可変反射測定、垂直入射反射測定(*1)が可能です。
- ２THz用または4THz用テラヘルツ発生・検出モジュールを取り付けて使用します。
(*1) 垂直入射光学部（SHT-710233）が必要となります。
透過／反射測定例
製品仕様
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 入射角（反射角）可変範囲 | 20°～90° 連続可変 |
| 測定試料サイズ | 板状試料 厚さ1mm～10mm 最大100mm（H）× 150mm（W） |
| 測定光学配置 | 透過／反射／垂直入射 （0°） |
| ビーム形状 | 平行ビーム／集光ビーム ※レンズ交換により可能 |
| 搭載可能テラヘルツモジュール | 発生：TAS1120(～2THz）、TAS1110(～4THz） 検出：TAS1220(～2THz）、TAS1230(～7THz） |
| 偏光 | P偏光／S偏光 ※テラヘルツモジュールの配置変更により可能 |
| 寸法 | 820mm(W) × 630mm(D) × 350mm(H) |
| 重量 | 64kg以下 |
オプション仕様
| 項目 | 型番 | 仕様 |
|---|---|---|
| エアー・パージ・カバー | SHT-710239 | 外形 : 690mm(W) × 608mm(D) × 290mm(H) |
| 垂直入射光学部 | SHT-710233 | 構成 : ハーフミラー、対物レンズ、 光学ベンチ |
| 試料ホルダセット | SHT-710240 | 試料ホルダ1：開口サイズ：20mm 形状：円形 |
| 試料ホルダ2：開口サイズ：20mm × 40mm 形状：長穴 | ||
| 試料ホルダ3：開口サイズ：20mm × 80mm 形状：長穴 |
エアー・パージ・カバー（オプション）
垂直入射光学部（オプション）
試料ホルダセット（オプション）
テラヘルツ分光イメージング光学セット SHT-710122X04
- XYステージ上に試料をセットしてスキャンすることで、２次元の分光イメージング測定を可能にする光学セットです。
- 光学配置を切り替えることで透過および反射測定が可能です。
- 大きな試料の分光測定や、広範囲な分光イメージング測定が可能です。
- 付属の専用ソフトウエアにより2Dマッピングの他、各測定ポイントの分光解析が可能です。
SHT-710122X04を使用した導電性塗料の反射率2Dマップ例
透過測定モード
反射測定モード
SHT-710122X04 仕様
| 型式 | SHT-710122X04(*1) | |||
|---|---|---|---|---|
| 周波数帯 | 2 THz | 4 THz | 7 THz | |
| 発生モジュール | TAS1120 | TAS1110 | TAS1130(*2) | |
| 検出モジュール | TAS1220 | TAS1230 | ||
| 測定モード | 透過および反射(*3) | |||
| スキャン範囲 | 最大 | 150 mm × 150 mm | ||
| スキャン分解能 | 最小 | 0.2 mm | ||
| スキャン方式 | ラスタースキャン | |||
| 測定可能サンプルサイズ | 最大 | 150 mm × 150 mm、厚み 45 mm | ||
| 1ポイントあたりの測定時間(*4) | 最小 | 約 1 s（@TAS7500TS、7.6 GHz分解能、積算回数1回） 約 2 s（@TAS7400TS、7.6 GHz分解能、積算回数1回） |
||
| テラヘルツスポットサイズ | < 1 mm（2THz） < 6 mm（0.3THz） |
|||
| 反射測定時の測定位置 （高さ）調整機構 |
ステージ高さ | 基準高さ： ± 5 mm（マニュアル） | ||
| テラヘルツ波集光高さ | 基準高さ： 0 ～ +40 mm（10 mm step） | |||
(*1) 以下のソフトが必要になります。
- 分光イメージングソフトウェア（STAS14015SE-01）
- 自動制御ライセンス（PYSI74-08MNIS または PYSI75-08MNIS）
- Microsoft Excel 64bit版
(*2) 分光イメージング用のNA変換光学系（SHT-210151）が必要になります。
(*3) 反射測定は、入射角10°（固定）になります。
(*4) サンプルの移動時間は含みません。