Real-time terahertz spectroscopic imaging system

• Project/Area Number: 18686008
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied optics/Quantum optical engineering
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: YASUI Takeshi Osaka University, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (70314408)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥29,510,000 (Direct Cost: ¥22,700,000、Indirect Cost: ¥6,810,000); Fiscal Year 2008: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2007: ¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000); Fiscal Year 2006: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
• Keywords: 非破壊検査 / フェムト秒レーザー / 分光 / テラヘルツ / 非線形光学効果

Research Abstract

テラヘルツ(THz)分光イメージングは、成分分析型の内部透視手段として各応用分野の利用が期待されているが、極めて長い測定時間が実用化への障害となっていた。本研究では、電気光学的時間-空間変換による実時間THz時間波形計測と線集光THz結像光学系による実時間THzラインイメージングを複合したTHzカラースキャナーの開発を行った。その結果、測定時間が従来法の1/10,000以下まで短縮され、世界で初めて動体サンプルのTHz分光イメージングに成功した。

Research Products

• [Journal Article] テラヘルツ波検査技術の進展 (2009)
  • Author(s): 安井武史
  • Journal Title: 超伝導Web21 2009年2月号 Pages: 10-12
• [Journal Article] Terahertz spectrum analyzer based on a terahertz frequency comb (2008)
  • Author(s): S. Yokoyama, R. Nakamura, M. Nose, T. Araki, and T. Yasui
  • Journal Title: Optics Express 16 Pages: 13052-13061
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Real-time terahertz color scanner for moving objects (2008)
  • Author(s): T. Yasui, K. Sawanaka, A. Ihara, E. Abraham, M. Hashimoto, and T. Araki
  • Journal Title: Optics Express 16 Pages: 1208-1221
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] テラヘルツ波を用いた塗膜モニタリング技術 (2008)
  • Author(s): 安井武史、安田敬史、荒木勉
  • Journal Title: 塗装工学 43 Pages: 389-397
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Terahertz spectrutm analyzer based on a terahertz frequency comb (2008)
  • Author(s): Shuko Yokoyama
  • Journal Title: Optics Express 16 Pages: 13052-13061
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] テラヘルツ波を用いた塗膜モニタリング技術 (2008)
  • Author(s): 安井武史
  • Journal Title: 塗装工学 43 Pages: 389-397
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Real-time terahertz color scanner for moving objects (2008)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Journal Title: Optics Express 16 Pages: 1208-1221
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Improvement of minimum paint film thickness for THz paintmeters by multiple regression analysis (2007)
  • Author(s): T. Yasuda, T. Iwata, T. Araki, and T. Yasui
  • Journal Title: Applied Optics 46 Pages: 7518-7526
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] テラヘルツ周波数コムの発生及び検出 (2007)
  • Author(s): 安井武史
  • Journal Title: レーザー研究 35 Pages: 627-632
  • NAID: 10019765149
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Improvement to minimum paint film thickness for THz paintmeters by multiple regression analysis (2007)
  • Author(s): Takashi Yasuda
  • Journal Title: Applied Optics 46 Pages: 7518-7526
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Real-time two-dimensional terahertz tomography of moving objects (2006)
  • Author(s): T. Yasuda, T. Yasui, T. Araki, and E. Abraham
  • Journal Title: Optics Communications 267 Pages: 128-136
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Terahertz frequency comb by multi-frequency-heterodyning photoconductive detection for high-accuracy, high-resolution terahertz spectroscopy (2006)
  • Author(s): T. Yasui, Y. Kabetani, E. Saneyosh, S. Yokoyama, and T. Araki
  • Journal Title: Applied Physics Letters 88 Pages: 241104-241104
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Terahertz frequency comb by multi-frequency-heterodyning photoconductive detection for high-accuracy, high-resolution terahertz spectroscopy (2006)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Journal Title: Applied Physics Letters 88・24 Pages: 241104-241104
• [Journal Article] Real-time two-dimensional terahertz tomography of moving objects (2006)
  • Author(s): Takashi Yasuda
  • Journal Title: Optics Communications 267・1 Pages: 128-136
• [Journal Article] テラヘルツ周波数コム分光法 (2006)
  • Author(s): 横山修子
  • Journal Title: 大阪大学低温センターだよリ 135 Pages: 18-22
• [Presentation] リアルタイムTHzカラースキャナ(光学論文賞受賞記念講演) (2009)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大字
  • Year and Date: 2009-03-31
• [Presentation] THz帯スペクトラム・アナライザーの開発(II)〜CW-THz波のリアルタイムモニタリング〜 (2009)
  • Author(s): 中村遼太郎
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2009-03-30
• [Presentation] 2台の光シンセサイザのフォトミキシングによる周波数可変・位相同期CW-THz波の発生 (2009)
  • Author(s): 高橋永斉
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大字
  • Year and Date: 2009-03-30
• [Presentation] 非同期サンプリング法を用いた実時間テラヘルツtime-of-flightレーダーの開発(II)〜絶対距離の測定〜 (2009)
  • Author(s): 扇佳之
  • Organizer: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 筑波大学
  • Year and Date: 2009-03-30
• [Presentation] リアルタイムテラヘルツイメージング (2009)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 電子情報通信学会2009年総合大会シンポジウム『ここまできたミリ波・テラヘルツ波イメージング』
  • Place of Presentation: 愛媛大学(招待講演)
  • Year and Date: 2009-03-18
• [Presentation] Terahertz spectrum analyzer for precise frequency measurement of CW THz source (2009)
  • Author(s): T. Yasui, R. Nakamura, A. Ihara, S. Yokoyama, H. Inaba, K. Minoshima,and T. Araki
  • Organizer: International Workshop on Terahertz Science and Technology
  • Place of Presentation: Santa Barbara, USA
  • Year and Date: 2009-03-10
• [Presentation] テラヘルツ計測による非破壊評価 (2008)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 関西原子力懇談会・第2回原子力構造物の高経年化に関わる維持技術の高度化に関する調査委員会
  • Place of Presentation: 大阪科学技術センター(招待講演)
  • Year and Date: 2008-12-24
• [Presentation] 大阪大学におけるテラヘルツ研究の紹介(4) (2008)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: テラヘルツ・テクノロジー・フォーラム第7回研究会・見学会
  • Place of Presentation: 大阪大学(招待講演)
  • Year and Date: 2008-11-21
• [Presentation] THz帯スペクトラム・アナライザーの開発(ベストプレゼンテーション賞受賞) (2008)
  • Author(s): 中村遼太郎
  • Organizer: Optics & Photonics Japan 2008
  • Place of Presentation: つくば国際会議場
  • Year and Date: 2008-11-05
• [Presentation] THz-comb-bsed spectrum analyzer (2008)
  • Author(s): Ryotaro Nakamura
  • Organizer: 2nd Japan-Korea Joint Workshop on THz technology
  • Place of Presentation: Tokyo, Japan
  • Year and Date: 2008-10-25
• [Presentation] テラヘルツ・コムを基準とした周波数計測技術 (2008)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 応用物理学会テラヘルツ電磁波技術研究会「最近のテラヘルツ要素技術」討論会
  • Place of Presentation: 広島大学(招待講演)
  • Year and Date: 2008-10-10
• [Presentation] Real-time, terahertz time-of-flight radar using an asynchronous optical sampling technique (2008)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: European Optical Society Annual Meeting 2008
  • Place of Presentation: Paris, France
  • Year and Date: 2008-10-01
• [Presentation] Terahertz color scanner for moving object (2008)
  • Author(s): T. Yasui, K. Sawanaka, A. Ihara, E. Abraham, and T. Araki
  • Organizer: EOS Annual Meeting 2008 : Topical meeting of Terahertz Science and Technology
  • Place of Presentation: Paris, France
  • Year and Date: 2008-09-29
• [Presentation] Terahertz color scanner for moving object (2008)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: European Optical Society Annual Meeting 2008
  • Place of Presentation: Paris, France
  • Year and Date: 2008-09-29
• [Presentation] Precise frequency measurement of sub-THz CW test source based on terahertz frequency comb (2008)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: European Optical Society Annual Meeting 2008
  • Place of Presentation: Paris, France
  • Year and Date: 2008-09-29
• [Presentation] Precise frequency measurement of sub-THz test source referring to as terahertz frequency comb (2008)
  • Author(s): Ryotaro Nakamura
  • Organizer: Joint 33rd International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 15th International Conference on Terahertz Electronics
  • Place of Presentation: Pasadena, USA
  • Year and Date: 2008-09-18
• [Presentation] Real-time, terahertz impulse radar based on asynchronous optical sampling (2008)
  • Author(s): T. Yasui, Y. Kabetani, S. Yokoyama, and T. Araki
  • Organizer: Joint 33rd International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 15th International Conference on Terahertz Electronics
  • Place of Presentation: Pasadena, California, USA
  • Year and Date: 2008-09-15
• [Presentation] Real-time, terahertz impulse radar based on asynchronous optical sampling (2008)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: Joint 33rd International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 15th International Conference on Terahertz Electronics
  • Place of Presentation: Pasadena, USA
  • Year and Date: 2008-09-15
• [Presentation] 非同期光サンプリング法を用いた実時間テラヘルツtime-of-flightレーダーの開発 (2008)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 第69回応用物理字会学術講演会
  • Place of Presentation: 中部大学
  • Year and Date: 2008-09-05
• [Presentation] Real-Time THz-TDS Line Scanner for Moving Object (2008)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: The 28th Conference on Lasers and Electro Optics and the 26th International Quantum Electronics Conference
  • Place of Presentation: San Jose, USA
  • Year and Date: 2008-05-08
• [Presentation] THz帯スペクトラム・アナライザーの開発(I)〜サブTHz帯テストソース信号の観測〜 (2008)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部(船橋)
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] 非同期光サンプリング式THz時間領域分光法におけるスペクトル分解能の評価 (2008)
  • Author(s): 野瀬昌城
  • Organizer: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部(船橋)
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] 光ファイバーベース非同期光サンプリング式THz時間領域分光法 (I)〜非同期光サンプリング用ファイバーレーザー光源の開発〜 (2008)
  • Author(s): 井原淳之
  • Organizer: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部(船橋)
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] テラヘルツ・コム・レーダーに関する基礎研究 (2008)
  • Author(s): 壁谷泰宏
  • Organizer: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 日本大学理工学部(船橋)
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] 線集光型実時間テラヘルツ時間領域分光イメージングを用いた動体測定 (2007)
  • Author(s): 井原淳之
  • Organizer: Optics & Photonics Japan 2007
  • Place of Presentation: 大阪大学工学部(大阪)
  • Year and Date: 2007-11-26
• [Presentation] テラヘルツ時間領域分光の高速化(招待講演) (2007)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 平成19年度 分光学会テラヘルツ分光部会シンポジウム「テラヘルツ分光法の最先端II 〜多様化と進歩〜」
  • Place of Presentation: IPC生産性国際交流センター(葉山)
  • Year and Date: 2007-11-21
• [Presentation] テラヘルツ断層イメージング及びテラヘルツ分光イメージングの実時間化(招待講演) (2007)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: レーザー学会東京支部・第9回先進レーザー応用技術セミナー「テラヘルツ電磁波が守る 安心して暮らせる社会」
  • Place of Presentation: 慶鷹大学理工学部(横浜)
  • Year and Date: 2007-11-09
• [Presentation] 実時間2次元テラヘルツ断層イメージング法の開発 (2007)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 日本機械学会2007年度年次大会
  • Place of Presentation: 関西大学工学部(大阪)
  • Year and Date: 2007-09-09
• [Presentation] Real-time, one-dimensional terahertz time-domain spectroscopic imaging of moving object (2007)
  • Author(s): T. Yasui, K. Sawanaka, A. Ihara, and T. Araki
  • Organizer: Joint 32nd International Conference on Infrared and Millimeter Waves and 15th International Conference on Terahertz Electronics
  • Place of Presentation: Cardiff, England
  • Year and Date: 2007-09-03
• [Presentation] Real-time, one-dimensional terahertz timedomain spectroscopic imaging of moving object (2007)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: Joint 32nd International Conference on In frared and Millimeter Waves and 15th International Conference on Terahertz Electronics
  • Place of Presentation: Cardif, England
  • Year and Date: 2007-09-03
• [Presentation] Two-dimensional terahertz time-domain spectroscopic imaging of moving object (2007)
  • Author(s): Takeshi Yasui
  • Organizer: 7th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2007-08-31
• [Presentation] Terahertz time-domain spectroscopy of water vapor based on asynchronous optical sampling (2007)
  • Author(s): Yasuhiro Kabetani
  • Organizer: 7th Pacific Rim Conference on Lasers and Electro-Optics
  • Place of Presentation: Seoul, Korea
  • Year and Date: 2007-08-29
• [Presentation] 線集光型実時間テラヘルツ時間領域分光イメージング法の開発 (2007)
  • Author(s): 安井武史
  • Organizer: 第39回光波センシング技術研究会講演論文集
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松(浜松)
  • Year and Date: 2007-06-12
• [Presentation] Terahertz frequency-domain spectroscopy referring to as terahertz frequency comb (2007)
  • Author(s): T. Yasui, Y. Kabetani, S. Yokoyama and T. Araki
  • Organizer: Optical Terahertz Science and Technology
  • Place of Presentation: Orlando, USA
  • Year and Date: 2007-02-19
• [Presentation] Noncontact terahertz paintmeter for real-time two-dimensional cross-section imaging of paint film thickness (2006)
  • Author(s): T. Yasui, T. Yasuda, K. Sawanaka, and T. Araki
  • Organizer: 9th European Conference on Non-Destructive Testing
  • Place of Presentation: Berlin, German
  • Year and Date: 2006-09-26
• [Book] テラヘルツ技術総覧(分担執筆) (2007)
  • Author(s): 安井武史
  • Publisher: NGTコーポレーション社
• [Book] テラヘルツ技術総覧 (2007)
  • Author(s): 安井武史 (分担執筆)
  • Publisher: NGTコーポレーション社
• [Remarks] 『テラヘルツ波で検査/阪大、電波の乱れ利用/食品の混入農薬や危険物』日経産業新聞第11面(2008/3/19).
• [Remarks] 『動体測定可能に/阪大、"カラースキャナー"開発/テラヘルツ波利用/荷物検査など応用』,日刊工業新聞第22面(2008/3/13)
• [Remarks] "Speedy and Colorful Terahertz Scanning/ Real-time imaging technique permits investigation of objects in motion", PHOTONICS SPECTRA, 42, 25-28, 2008.
• [Remarks] 『驚きの透視パワー 不思議の波 テラヘルツ』, NHK教育テレビ サイエンスゼロ(2007/2/17放送)
• [Remarks] 安井武史, 2009年度応用物理学会光学論文賞, Real-time terahertz color scanner for moving objects, Optics Express, 16, 1208-1221, 2008.
• [Remarks] 安井武史, 橋本守, 荒木勉, 日本機械学会船井賞,『テラヘルツ・カラースキャナーの開発』
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://sml.me.es.osaka-u.ac.jp/araki_lab/research/thz/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://sml.me.es.osaka-u.ac.jp/araki_lab/research/thz/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://sml.me.es.osaka-u.ac.jp/araki_lab/research/thz/index.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 培養組織試料の評価方法およびそれを用いた培養組織の製造方法 (2006)
  • Inventor(s): 福島修一郎
  • Industrial Property Rights Holder: 大阪大学
  • Industrial Property Number: 2006-195926
  • Filing Date: 2006-07-18