專利名稱：太赫茲波產(chǎn)生元件、太赫茲波檢測元件和太赫茲時域分光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)生包含從毫米波帶到太赫茲波帶(30GHz 30THz)的頻率范圍中的電磁波成分的太赫茲波的太赫茲波產(chǎn)生元件、檢測太赫茲波的太赫茲波檢測元件、以及使用太赫茲波產(chǎn)生元件和太赫茲波檢測元件中的至少一個的太赫茲時域分光(spectroscope)裝置。特別地，本發(fā)明涉及包含通過激光束照射產(chǎn)生或檢測上述的頻帶中的包含傅立葉成分的電磁波的電光元件的產(chǎn)生元件、以及利用使用產(chǎn)生元件的太赫茲時域分光(THz-TDS)的層析成像裝置等。
背景技術(shù)：
近年來，使用太赫茲波的非破壞性感測技術(shù)得到發(fā)展。作為具有該頻帶的電磁波的應(yīng)用領(lǐng)域，存在以安全熒光透視(fluoroscopy)裝置取代X射線設(shè)備的成像技術(shù)。另外，已開發(fā)了用于通過確定物質(zhì)內(nèi)的吸收譜和復(fù)數(shù)介電常數(shù)(complex permittivity)來研究諸如分子結(jié)合狀態(tài)的物理性質(zhì)的譜技術(shù)，用于研究諸如載流子濃度、遷移率和電導(dǎo)率的物理性質(zhì)的測量技術(shù)，以及生物分子的分析技術(shù)。作為產(chǎn)生太赫茲波的方法，廣泛利用使用非線性光學(xué)晶體的方法。典型的非線性光學(xué)晶體包含LiNbOx (以下，也稱為LN)，LiTaOx,NbTaOx, KTP、DAST, ZnTe, GaSe, GaP和CdTe等。對于產(chǎn)生太赫茲波利用二次非線性現(xiàn)象。作為該方法，已知存在利用具有頻率差的兩個激光束的入射的差值頻率產(chǎn)生(DFG)。另外，已知存在通過利用飛秒脈沖激光束的照射的光整流(optical rectification)產(chǎn)生太赫茲脈沖的方法和通過光學(xué)參數(shù)處理產(chǎn)生單色太赫茲波的方法。作為以這種方式從非線性光學(xué)晶體產(chǎn)生太赫茲波的處理，近來，電光切倫科夫(Cerenkov)放射受到關(guān)注。它是這樣一種現(xiàn)象，S卩，如圖9所示，在作為激勵源的激光束100的傳播群速度比產(chǎn)生的太赫茲波的傳播相位速度快的情況下，太赫茲波101以類似于沖擊波的圓錐方式被放射。太赫茲波的放射角Θc根據(jù)光與太赫茲波之間的介質(zhì)(非線性光學(xué)晶體)中的折射率的比由下式確定。cos Θ c = vTHz/Vg=ng/nTHz這里，激光束的群速度和群折射率分別由Vg和ng表示。太赫茲波的相位速度與折射率分別由vTHz和nTHz表示。到目前為止，已報道了通過使得具有傾斜的波前的飛秒激光束入射到LN、利用切倫科夫放射現(xiàn)象通過光整流產(chǎn)生高強(qiáng)度太赫茲脈沖(參見非專利文獻(xiàn)I)。另外，已報道了為了消除波前傾斜的必要性，通過使用厚度充分地比產(chǎn)生的太赫茲波的波長小的板狀波導(dǎo)(slab waveguide)通過DFG方法產(chǎn)生單色太赫茲波(參見專利文獻(xiàn)I和非專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)I、非專利文獻(xiàn)I和非專利文獻(xiàn)2的例子涉及這樣一種提案，S卩，由于在這些例子中通過行進(jìn)波激勵產(chǎn)生太赫茲波，因此，通過沿放射方向用相位匹配相互增強(qiáng)由不同的波源產(chǎn)生的太赫茲波來提高提取效率。該放射方法的特征包括作為使用非線性光學(xué)晶體的方法可以以較聞的效率廣生聞強(qiáng)度太赫茲波的事實(shí)，和當(dāng)在聞頻側(cè)選擇由于晶體特有的光子共振導(dǎo)致的太赫茲區(qū)域中的吸收時可加寬太赫茲波帶的事實(shí)。在這些技術(shù)中，與使用光電導(dǎo)元件的太赫茲產(chǎn)生相比，產(chǎn)生帶可被加寬，并且，在使用光整流的太赫茲脈沖產(chǎn)生的情況下，脈沖寬度可減小。因此，期望可在例如應(yīng)用于太赫茲時域分光裝置的情況下提高裝置性能。引文列表專利文獻(xiàn)PTLl :日本專利申請公開 No. 2010-204488非專利文獻(xiàn) NPLl J. Opt. Soc. Am. B, vol. 25, pp. B6-B19, 2008.NPL2 0pt. Express, vol. 17, pp. 6676-6681，2009.

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題但是，在非專利文獻(xiàn)I和非專利文獻(xiàn)2中描述的方法中，在晶體中產(chǎn)生的太赫茲波之中，只有沿一部分的方向產(chǎn)生的太赫茲波被提取到空氣中。在切倫科夫放射中，沿在晶體中傳播的激光束周圍的每個方向產(chǎn)生太赫茲波。因此，在上述的方法中，從提取面獲得的太赫茲波至多是總體的一半，并且，不能被提取的另一部分太赫茲波被吸收并且消失于非線性晶體中。因此，太赫茲波的提取效率受到限制。如上所述，當(dāng)前，關(guān)于包含增加產(chǎn)生的太赫茲波的振幅的波形成形的控制，還沒有獲得充分的技術(shù)。問題的解決方案鑒于以上的問題，在本發(fā)明的一個方面中，提供一種太赫茲波產(chǎn)生元件，該太赫茲波產(chǎn)生元件包括包含電光晶體的芯部的光波導(dǎo)；用于將在光在光波導(dǎo)中傳播時從光波導(dǎo)產(chǎn)生的太赫茲波提取到空間的光稱合器；和被設(shè)置在光稱合器關(guān)于光波導(dǎo)的芯部的相對側(cè)以反射產(chǎn)生的太赫茲波的反射層。本發(fā)明的有利效果根據(jù)本發(fā)明的該方面，能夠提供這樣的產(chǎn)生元件該產(chǎn)生元件可通過光激勵有效地產(chǎn)生較高強(qiáng)度的太赫茲波或產(chǎn)生具有較窄的脈沖寬度的太赫茲波，以靈活地控制產(chǎn)生的太赫茲波的波形成形。在實(shí)施例的以下的描述中，本發(fā)明的其它方面將變得清楚。參照附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。


圖IA是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例I和例子I的太赫茲波產(chǎn)生元件的結(jié)構(gòu)圖。圖IB是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例I和例子I的太赫茲波產(chǎn)生元件的結(jié)構(gòu)圖。圖2A是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的層析成像裝置的框圖。圖2B是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的層析成像裝置的一部分的框圖。圖3A是示出根據(jù)本發(fā)明的層析成像裝置的太赫茲脈沖波形的例子的曲線圖。圖3B是示出由本發(fā)明的層析成像裝置成像的層析成像照片的例子的示圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的例子2的太赫茲波產(chǎn)生元件的結(jié)構(gòu)圖。CN 102918456 A
書
明
說
3/11 頁圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的太赫茲波產(chǎn)生元件的結(jié)構(gòu)圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3的太赫茲波產(chǎn)生元件的結(jié)構(gòu)圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例4的太赫茲波產(chǎn)生元件的結(jié)構(gòu)圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5的層析成像裝置的框圖。圖9是電光切倫科夫放射的概念圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例6的太赫茲波產(chǎn)生元件的結(jié)構(gòu)圖。圖IlA是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例7的太赫茲波產(chǎn)生元件或太赫茲波檢測元件的結(jié)構(gòu)圖。圖IlB是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的太赫茲波產(chǎn)生元件或太赫茲波檢測元件的
制造方法的示圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的包含電光晶體的太赫茲波產(chǎn)生元件通過設(shè)置上述的反射層或反射面或者通過采用滿足布魯斯特(Brewster)條件的結(jié)構(gòu)來控制產(chǎn)生的太赫茲波的波形成形?；谠摳拍?，根據(jù)本發(fā)明的太赫茲波產(chǎn)生元件的基本結(jié)構(gòu)具有上述的結(jié)構(gòu)。另外，可以在相反的處理中通過相同的結(jié)構(gòu)檢測太赫茲波。注意，這里對于一次光電效應(yīng)使用的電光晶體具有二次非線性，并且，一般地，實(shí)際的電光晶體基本上與具有二次非線性的非線性光學(xué)晶體等同。如果具有這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生元件或檢測元件被用于通過分析來自樣品的反射光將樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像的層析成像裝置或太赫茲時域分光裝置，那么可提高內(nèi)部滲透(permeability)厚度或深度分辨率。以下，參照附圖描述實(shí)施例和例子。實(shí)施例I參照圖IA和圖IB描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例I的由LN晶體制成的太赫茲波產(chǎn)生元件。圖IA是根據(jù)本實(shí)施例的該元件的透視圖。圖IB是圖IA所示的波導(dǎo)部分的1B-1B斷面圖。LN基板I是Y切割鈮酸鋰基板，其中，激光束的傳播方向是LN晶體的X軸，并且，與Y軸和傳播方向(X軸)垂直的方向是Z軸(參見圖IA所示的坐標(biāo)軸)。通過該結(jié)構(gòu)，可通過作為二次非線性現(xiàn)象的電光切倫科夫放射有效地產(chǎn)生太赫茲波。換句話說，晶體軸被設(shè)定以實(shí)現(xiàn)由二次非線性處理產(chǎn)生的太赫茲波與傳播光之間的相位匹配，使得在與二次非線性處理有關(guān)的光波(太赫茲波與傳播光)的波數(shù)矢量之間滿足相位匹配條件。在LN基板I上，通過上覆層2和下覆層5以及由MgO摻雜LN晶體層制成的芯部4形成波導(dǎo)，該波導(dǎo)通過全內(nèi)反射傳播入射的激光束。換句話說，上覆層2和下覆層5中的每一個的折射率被設(shè)定為比芯部4的折射率低。下覆層2也可用作用于接合芯部4的粘接劑。注意，雖然在對于制造采用接合方法的情況下粘接劑2是必要的，但是，在通過擴(kuò)散等形成摻雜層的情況下，它不總是必需的。在這種情況下，MgO摻雜LN層的折射率也比LN基板的折射率高。因此，基板I變?yōu)橄赂矊?，使得波導(dǎo)起作用。換句話說，下面提到的光耦合器7的相對側(cè)的基板I也可用作下覆層，即，可以采用其中僅設(shè)置下覆層2的結(jié)構(gòu)。另一方面，作為上覆層5的材料，可以適當(dāng)?shù)厥褂镁哂斜萀N的折射率小的折射率的樹脂或無機(jī)氧化物。上覆層5也可用作用于固定光耦合器7的粘接劑。可通過利用Ti擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)高折射率以設(shè)定與周邊區(qū)域3的折射率差的方法或通過在周邊區(qū)域3中蝕刻并填充樹脂等形成脊?fàn)?ridgeshaped)波導(dǎo)芯部4的方法來形成波導(dǎo)的橫向結(jié)構(gòu)。這里，為了增強(qiáng)光捕獲(light trapping),還沿波導(dǎo)芯部4的橫向方向(Z軸方向)形成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。但是，可以采用板狀波導(dǎo)，在該板狀波導(dǎo)中，芯部4沿橫向方向均勻延伸，沒有光捕獲區(qū)域。在該波導(dǎo)上，設(shè)置用于將產(chǎn)生的太赫茲波提取到外部的諸如棱鏡、衍射光柵或光子晶體的光耦合器7 (在圖IA和圖IB中示出的是棱鏡)。棱鏡是合適的光耦合器7，原因是它可提取寬的頻帶的太赫茲波。此外，在波導(dǎo)芯部4與下覆層2之間形成用于反射產(chǎn)生的太赫茲波的反射層6。作為反射層6，適當(dāng)?shù)厥褂霉鈱W(xué)透明的導(dǎo)電膜，以便正常地執(zhí)行入射的激光束的光傳播。這種膜由ITO (InSnO), InO, SnO或ZnO等制成?？稍诮雍螹gO摻雜LN晶體層之前在表面上通過氣相沉積容易地形成反射層6。作為替代方案，可利用使用金屬細(xì)絲的網(wǎng)體(mesh)或線柵(wire grid)結(jié)構(gòu)和樹脂以用于構(gòu)成反射層6。因此，能夠以相同的方式有效地透射光并反射太赫茲波。除此此外，還可以使用摻雜半導(dǎo)體層、樹脂或多孔(porous)結(jié)構(gòu)。此外，可在芯部4與下覆層2之間形成中空的(bored air)間隔層，以在芯部的底部設(shè)置菲涅耳(Fresnel)反射的反射層?？傊话憧捎米鞣瓷鋵拥膶右部杀挥米鞣瓷鋵?。如果使用摻雜載流子的半導(dǎo)體層，那么優(yōu)選將由其電子濃度等確定的等離子體頻率設(shè)定為比太赫茲波的最高頻率高的值。僅需要考慮太赫茲波在反射層中的穿透(penetration)長度來設(shè)計反射層的厚度，以便可以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)姆瓷?。?dāng)激光束作為與Z軸平行的偏振的波(即，水平偏振波)入射到圖IA所示的波導(dǎo)以沿X軸傳播時，通過使用在背景技術(shù)中提到的非專利文獻(xiàn)2中描述的原理或使用超短脈沖光源的光整流，從晶體的表面產(chǎn)生太赫茲波。產(chǎn)生的太赫茲波可通過光耦合器7被提取到空間。由LN中的光與太赫茲波之間的折射率差確定的切倫科夫放射角約為65度。在棱鏡7的情況下，例如，作為能夠在波導(dǎo)中在沒有全內(nèi)反射的情況下將太赫茲波提取到空氣的棱鏡的材料，具有很少的太赫茲波損失的高電阻Si是合適的。在這種情況下，太赫茲波與基板的表面之間的角度Qelad (參見圖1B)約為49度。在這種情況下，由于存在反射層6，因此，如圖IB所示，向基板I放射的太赫茲波被反射并且也被提取到外部，由此可提高提取效率。芯部4所需要的厚度小于或等于關(guān)于要被提取的太赫茲波的最高頻率的產(chǎn)生元件中的等效波長的一半(即，不引起由于在關(guān)于產(chǎn)生的太赫茲波的等相位波面的反射之后與芯部4的厚度對應(yīng)的相位偏移而導(dǎo)致的相位反轉(zhuǎn)和抵消的厚度)。另一方面，上覆層5的厚度優(yōu)選足夠大以用作當(dāng)激光束在波導(dǎo)層中4中傳播時的包覆層，并且，優(yōu)選小到一定的程度，以使得當(dāng)太赫茲波通過光耦合器7被放射到外部時，可忽略損失或多重反射的影響。關(guān)于前者，在由作為芯部的波導(dǎo)層4和作為包覆層的低折射層2、5構(gòu)成的波導(dǎo)中，優(yōu)選厚度大于或等于這樣的值與光耦合器7的界面處的光強(qiáng)度為芯部區(qū)域中的光強(qiáng)度的l/e2或更小(e表示自然對數(shù)的底)。此外，關(guān)于后者，優(yōu)選上覆層5的厚度小于或等于低折射率緩沖層5中的、要被放射到外部的最高頻率處的太赫茲波的等效波長Xeq (THz)的約1/10。這是由于，在具有波長的1/10的尺寸的結(jié)構(gòu)中，具有該波長的電磁波的反射、散射或折射等的影響一般可被忽略。但是，即使在上述的希望的厚度范圍之外，也能夠從本發(fā)明的太赫茲波產(chǎn)生元件產(chǎn)生太赫茲波。通過如上面描述的那樣設(shè)定波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)、電光晶體的軸向(axialdirection)和反射層的結(jié)構(gòu)等，可以通過光激勵和切倫科夫放射以高強(qiáng)度有效地產(chǎn)生太赫茲波。在圖2A中示出利用使用上述的元件作為太赫茲波產(chǎn)生元件的太赫茲時域分光系統(tǒng)(THz. TDS)的層析成像裝置的例子。這里，使用包含光纖的飛秒激光器20作為激勵光源，并且，經(jīng)由分離器21從光纖22和光纖23提取輸出。一般地，中心波長為I. 55 μ m,脈沖寬度為20fs，并且，重復(fù)頻率為50MHz。但是，波長可以為I. 06 μ m帶等，并且，脈沖寬度和重復(fù)頻率不限于上述的值。另外，輸出級中的光纖22和23可包含末級中的用于高次孤波壓縮的高度非線性的光纖或執(zhí)行用于補(bǔ)償因從太赫茲波產(chǎn)生器到檢測器的光學(xué)元件導(dǎo)致的分散的預(yù)啁啾(prechirp)的分散光纖。優(yōu)選這些光纖為偏振維持光纖。來自太赫茲波產(chǎn)生側(cè)的光纖22的輸出與上述的根據(jù)本發(fā)明的切倫科夫放射型元件24的波導(dǎo)耦合。在這種情況下，優(yōu)選在光纖的頂端(tip)上集成Selfoc透鏡或者形成尾光纖(pigtail)型的頂端，使得輸出小于或等于元件24的波導(dǎo)的數(shù)值孔徑，以由此增加耦合效率。可通過使用透鏡(未示出)來形成空間耦合。在這些情況下，如果在各端部處形成非反射涂層，那么可以減少菲涅耳損失和不希望的干涉噪聲。作為替代方案，如果設(shè)計為使得光纖22的NA和模場直徑(mode field diameter)接近元件24的波導(dǎo)的NA和模場直徑，那么，可對于接合采用通過對接的直接耦合(對接(butt)耦合)。在這種情況下，通過適當(dāng)?shù)剡x擇粘接劑，可以減少反射的壞的影響。注意，如果前級中的光纖22或光纖激光器20包含不是偏振維持類型的光纖部分，那么優(yōu)選通過內(nèi)嵌(inline)型的偏振控制器使對于切倫科夫放射型兀件24的入射光的偏振穩(wěn)定化。但是，激勵光源不限于光纖激光器，并且，如果激勵光源不是光纖激光器，那么減少用于使偏振穩(wěn)定化的對策。通過圖2A所示的利用已知的THz-TDS方法的結(jié)構(gòu)，檢測產(chǎn)生的太赫茲波。換句話說，拋物面鏡(parabolic mirror) 26a形成準(zhǔn)直光束,所述準(zhǔn)直光束通過光束分離器25被分離。光束中的一個經(jīng)由拋物面鏡26b被施加于樣品30。被樣品30反射的太赫茲波通過拋物面鏡26c被會聚，并且被由光電導(dǎo)元件構(gòu)成的檢測器29接收。光電導(dǎo)元件典型地由形成有偶極天線的低溫生長GaAs制成。如果光源20為I. 55 μ m，那么，對于通過透鏡28產(chǎn)生雙波(double wave)作為檢測器29的探測束，使用SHG晶體(未示出)。在這種情況下，為了維持脈沖的形狀，優(yōu)選使用具有約O. Imm的厚度的周期極化的(periodically poled)銀酸鋰(PPLN)。如果光源20具有I μπι帶，那么，在由單層的InGaAs或MQW構(gòu)成的光電導(dǎo)元件的檢測器29中，能夠在不產(chǎn)生雙波的情況下使用基波作為探測束。在本實(shí)施例的裝置中，例如，光學(xué)斬波器(chopper) 35被設(shè)置在探測束側(cè)，并且，使用用于驅(qū)動斬波器的調(diào)制單元31和用于通過放大器34從檢測器29獲得檢測信號的信號獲得單元32，使得可以執(zhí)行同步檢測。然后，數(shù)據(jù)處理和輸出單元33通過使用PC等在移動作為延遲單元的光學(xué)延遲模塊27的同時獲得太赫茲信號波形。只要延遲單元可調(diào)整在作為產(chǎn)生單元的元件24中產(chǎn)生太赫茲波的時間與在作為檢測單元的檢測器29中檢測太赫茲波的時間之間的延遲時間，延遲單元可以是任意的類型。如上所述，本實(shí)施例的裝置包括包含本發(fā)明的用于產(chǎn)生太赫茲波的太赫茲波產(chǎn)生元件的產(chǎn)生單元、用于檢測從產(chǎn)生單元放射的太赫茲波的檢測單元、以及延遲單元。此外，本實(shí)施例的裝置構(gòu)成為層析成像裝置，其中，檢測單元檢測從產(chǎn)生單元被放射并被樣品反射的太赫茲波，以便分析來自樣品的反射光以用于將樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像。在圖2A所示的系統(tǒng)中，來自要被測量的樣品30的反射波和照射太赫茲波是同軸的，并且，由于光束分離器25的存在，太赫茲波的功率減半。因此，可以增加鏡子26的數(shù)量以構(gòu)成圖2B所示的非同軸結(jié)構(gòu)，并且，雖然對于樣品30的入射角沒有變成90度，但是可以增加太赫茲波的功率。通過使用本實(shí)施例的裝置，如果在樣品30內(nèi)存在材料的不連續(xù)，那么，在獲得的信號中，在與該不連續(xù)對應(yīng)的時間位置處出現(xiàn)反射回聲脈沖。通過以一維的方式掃描樣品30，獲得層析成像照片。通過以二維的方式掃描樣品30，可以獲得三維圖像。通過本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，可以產(chǎn)生高強(qiáng)度的太赫茲波。因此，例如，可以在層析成像中增加沿樣品30的深度方向的滲透厚度。另外，由于可以獲得具有30fs或更小的單脈沖的較細(xì)的太赫茲脈沖，因此，可以提高深度方向的分辨率。此外，由于使用光纖的激勵激光器可被用作照射單元，因此，裝置的尺寸和成本可降低。這里，雖然在此使用LN晶體作為材料，但是，作為其它的電光晶體，可以使用以上在背景技術(shù)中描述的LiTaOx、NbTaOx, KTP、DAST, ZnTe, CaSe, GaP和CdTe等。在這種情況下，如以上在背景技術(shù)中描述的那樣，LN在太赫茲波與激勵光之間具有折射率差，并且，可以以非共線(non-collinear)方式提取產(chǎn)生的太赫茲波。但是，由于該差在其它的晶體中不總是大的，因此，存在一些提取困難的情況。但是，在太赫茲波產(chǎn)生部分和棱鏡在波導(dǎo)類型中相互接近的情況下，如果使用折射率比電光晶體的折射率高的棱鏡(例如，Si)，那么滿足用于切倫科夫放射的條件(vTHz〈vg)，使得太赫茲波可被提取到外部。例子I描述作為實(shí)施例I的類型的例子I。在本例子中，在圖IA和圖IB所示的元件結(jié)構(gòu)中，通過具有2μπι的厚度的光學(xué)粘接劑形成具有約I. 5的折射率η的下覆層2，并且，MgO摻雜芯部4被形成為具有3. 8 μ m的厚度和5 μ m的寬度。另外，通過與具有2 μ m的厚度的下覆層2相同的光學(xué)粘接劑形成上覆層5。在本例子中，例如，假定要支持高達(dá)7THz，自由空間中的波長約為43 μ m。這里，假定芯部4具有2. 2的折射率(LN:MgO)，并且上覆層5具有I. 5的折射率，如以上在實(shí)施例I中描述的那樣，芯部4的厚度被設(shè)計為等效波長λ e(LCore(約43/2. 2 = 19. 5)的1/2或更小。換句話說，它被設(shè)計為約9. 8 μ m或更小。另外，覆層的厚度被設(shè)計為小于或等于λε(1—elad (約43/1.5 = 28.7)的1/10或更小，S卩，2.9μπι或更小。此外，由高電阻Si制成的具有41度的圖IB的角度Θ的棱鏡7被接合。在這種情況下，角度Θ和太赫茲波的放射角大致相互為互補(bǔ)角。太赫茲波基本上以正交的方式從棱鏡7的斜面(出射面)射出，使得透射率變得最高。但是，Θ不需要總是為90-Qdad，并且，太赫茲波的出射角不需要是正交的。在本例子中，使用ITO (具有IOOnm的厚度)作為反射層6。在這種情況下，ITO對于光的折射率約為2. 2，這對于傳播光的損失和折射等方面的影響不太多。另一方面，太赫茲波的反射率可以為90%或更高。以這種方式，如果反射層6被設(shè)置為接近芯部4，那么優(yōu)選對于光的折射率基本上與芯部或覆層的折射率相同，或者為它們之間的折射率。圖3Α和圖3Β分別示出被施加于樣品30上的太赫茲脈沖波形的例子及在圖2Α和圖2Β所示的系統(tǒng)中獲得的層析成像照片的例子。從圖3Α可以理解，具有約270fs的脈沖寬度的單脈沖被獲得。另外，圖3B是通過沿一個方向掃描分別具有約90 μ m的厚度的三張層疊的紙的樣品而獲得的層析成像照片。由于在紙張片材之間存在空間間隙使得各紙張片材的前側(cè)和后側(cè)被觀察為界面，因此，觀察到六個層(白線)。例子2
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描述類似地為實(shí)施例I的類型的例子2。在本例子中，如圖4所示，對于反射層使用包含金屬網(wǎng)格的層。在圖4中，示出直到芯部45的部分，但是，上覆層和上面部分被省略，使得可以容易地看到反射層41。另外，在本例子中，波導(dǎo)不是脊?fàn)铑愋停菣M向延伸到超出激光束照射區(qū)域43的板狀波導(dǎo)類型。圖4所示的太赫茲波產(chǎn)生元件包含LN基板40、要作為下覆層的具有低折射率的樹脂粘接劑42、具有網(wǎng)格狀金屬圖案44的反射層41和作為以上在實(shí)施例I中描述的MgO摻雜LN層的芯部45。這里，例如，金屬圖案44由具有IOOnm的厚度、10 μπι的寬度和IOym的間隔的Au制成。這種網(wǎng)格被嵌入樹脂層中以形成反射層41。在這種情況下，具有與網(wǎng)格平行的電場成分的太赫茲波被反射，而與在波導(dǎo)中傳播的激光束的交互作用小。作為網(wǎng)格的替代，可以使用金屬網(wǎng)體。一般地，金屬網(wǎng)格或網(wǎng)體結(jié)構(gòu)在從毫米波到太赫茲波的頻帶中具有過濾特性。上述的金屬的寬度和間隔被設(shè)計為使得對于這里使用的達(dá)IOTHz的信號成分的反射率為90%或更大。另外，網(wǎng)格具有大的偏振依賴性。因此，當(dāng)使用金屬圖案的反射層41時，可以調(diào)整產(chǎn)生的太赫茲波的頻譜和偏振。實(shí)施例2以下描述實(shí)施例2。在本實(shí)施例中，如圖5所示，改變由MgO摻雜LN晶體構(gòu)成的芯部4的晶體軸。結(jié)構(gòu)的其它部分與實(shí)施例I的相同，并且，相同的符號表不相同的部分。由于Z軸是垂直的，因此，入射的激光束的偏振也被調(diào)整為垂直的，并且，產(chǎn)生的太赫茲波具有垂直方向的偏振。在這種情況下，當(dāng)使用棱鏡作為光稱合器7時，太赫茲波的電場的偏振方向關(guān)于光I禹合器7的出射面變?yōu)镻偏振，由此P偏振的光入射。因此，如果棱鏡7的出射面形成關(guān)于太赫茲波的放射方向具有布魯斯特角的表面，那么當(dāng)太赫茲波被提取到外部時，可以防止內(nèi)反射。因此，具有可以在出射面上沒有非反射涂層等的情況下增加透射率的優(yōu)點(diǎn)。在光耦合器7由Si制成的情況下，當(dāng)對于太赫茲波的折射率為3. 4時，布魯斯特角為arctan (1/3.4) 16度。因此，在這種情況下，圖IB所示的Θ的值被調(diào)整為180- Θ clad- (90-16) = 57度。從而，滿足布魯斯特條件，使得通過光耦合器7的出射面的太赫茲波的透射率變得最大。注意，如果產(chǎn)生的太赫茲波的偏振方向滿足本實(shí)施例的條件，那么布魯斯特角的上述的設(shè)定在具有沒有反射層6的結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生元件中也是有效的，由此，可以在防止內(nèi)反射的同時將太赫茲波提取到外部。實(shí)施例3描述實(shí)施例3。在本實(shí)施例中，如圖6所示，反射層(形成反射面的層)50被設(shè)置在離開芯部4的位置。在離開芯部4 一個距離以使得在光波導(dǎo)中傳播的光的振幅變?yōu)樾静?中的光的振幅的Ι/e2或更小的位置，該反射面被設(shè)置在光耦合器7關(guān)于光波導(dǎo)的芯部4的相對側(cè)。除了不設(shè)置反射層6以外，其它的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例I的相同，并且，相同的部分由相同的數(shù)字或符號表示。這里,在覆層2的與反射層50的界面處以相位反轉(zhuǎn)(phase inversion)被反射的成分與在沒有反射的情況下被直接放射的成分之間存在時間差。因此，如圖6中概念地示出的那樣，成分的合成波可被調(diào)整，以具有與不合成成分的情況相比具有小的脈沖寬度的部分。因此，例如，反射之后的延遲的時間被設(shè)定約為原始脈沖寬度(這里，為250fs)的一半(例如，130fs)。在這種情況下，假定反射面的位置基本上由下覆層2的厚度d確定，則下式成立。2Xd/sin Θ c=130X lCT15Xc/n2這里，下覆層2的折射率由n2表示，由折射率差確定的太赫茲波的提取角(以上在背景技術(shù)中描述的)由Ge表示，光速由c表示。對于LN，角度Θ c為65度。當(dāng)112 = 1.5時，d約為12 μ m。反射層50可由摻雜半導(dǎo)體(例如,摻雜到1017cm_3或更大的η型Si層)制成。注意，由于在光波導(dǎo)層中傳播的光的能量幾乎不到達(dá)該層，因此，不必考慮光學(xué)損失等。因此，反射層50可由TiO等的高折射率層或金屬層制成。實(shí)施例4以上主要描述了通過使用飛秒激光束作為激勵光的光整流產(chǎn)生太赫茲脈沖的實(shí)施例/例子。相反，在實(shí)施例4中，允許具有不同的振蕩頻率V1和V2的兩個激光束入射，并且，具有與差值頻率對應(yīng)的單個顏色的太赫茲波被輸出。作為激光束源，可以使用Nd:YAG激光激勵的KTP光學(xué)參數(shù)振蕩器(OPO)光源(其輸出兩個波長光束)或兩個可變波長激光二極管。圖7是本實(shí)施例的斷面圖。在LN基板60上，層疊粘接劑層61、反射層65、Mg0摻雜LN波導(dǎo)層62和低折射率緩沖層63。與實(shí)施例I類似，形成具有5 μ m的寬度的波導(dǎo)。在本實(shí)施例中，為了增大太赫茲波的輸出，波導(dǎo)長度被設(shè)為40mm，并且，設(shè)置多個光耦合器64。光耦合器64中的每一個具有例如約Icm的長度，并且，可以設(shè)置四個光耦合器，如圖7所示。通過構(gòu)成多個光耦合器64的光耦合器，可以減小其總體積，并且，可以減小太赫茲波通過光耦合器的距離，使得可以減少損失。反射層65的材料與實(shí)施例I的相同。在本實(shí)施例中，當(dāng)入射光的頻率差！V1-V2I為0.5 7THz時，放射的太赫茲波的頻率可在該范圍中變化。在本實(shí)施例中，能夠?qū)崿F(xiàn)可對于檢查或成像使用特定的太赫茲帶中的頻率的應(yīng)用，該檢查例如為通過將頻率調(diào)整到藥品中包含的特定物質(zhì)的吸收譜來檢查該物質(zhì)的含量。實(shí)施例5在上述的實(shí)施例或例子中，圖8所示的由LN制成的太赫茲波產(chǎn)生元件71的光波導(dǎo)的終端被粗糙化或被斜切以便將光提取到外部，或者被涂有AR涂層，以由此防止從該終端的輸出光變?yōu)樵肼曉?。相反，在?shí)施例5中，終端80被斜切或者被涂有AR涂層等，以由此將從終端80輸出的光重新用作為探測束。換句話說，在本實(shí)施例中，來自太赫茲波產(chǎn)生元件71的光波導(dǎo)的終端80的光被用作對于檢測單元的探測束，并且，延遲單元調(diào)整光對于太赫茲波產(chǎn)生元件71的波導(dǎo)的到達(dá)時間與探測束對于檢測單元的到達(dá)時間之間的延遲時間。圖8是以與圖2A和圖2B相同的方式示出THz-TDS方法的層析成像裝置的示圖，其中，電氣系統(tǒng)部分被省略。與圖2A和圖2B所示的實(shí)施例不同，沒有設(shè)置光纖分離器，并且，允許包含光纖的激勵激光器70的總體輸出入射到太赫茲波產(chǎn)生元件71。與圖2A和圖2B所示的實(shí)施例類似，從太赫茲波產(chǎn)生元件71產(chǎn)生的太赫茲波通過拋物面鏡和半透半反鏡77被投射到樣品78。來自樣品78的反射光入射到太赫茲檢測單元74，從而獲得信號。另一方面，在太赫茲波產(chǎn)生兀件71中傳播的激光束的一部分從終端80被再次輸出，并且通
11過鏡子72、延遲單元73和透鏡75被用作對于檢測單元74的探測束。在該結(jié)構(gòu)的情況下，由于不需要激勵激光束的分離器，因此，可以減少部件的數(shù)量，并且，可以有效地利用激勵激光器70的功率。實(shí)施例6在本實(shí)施例中，使用具有相同的結(jié)構(gòu)的元件來充當(dāng)對于太赫茲波的檢測元件。特別地，如圖10所示，為了使得入射激光束以全內(nèi)反射傳播，波導(dǎo)在LN基板81上由粘接劑層82、反射層86、由MgO摻雜LN晶體層制成的波導(dǎo)層84和低折射率緩沖層85制成。此外，該結(jié)構(gòu)包含太赫茲波入射的光耦合器87。這里，允許作為具有線性偏振的偏振光89的超短脈沖激光束以從晶體的Z軸的傾角(例如，45度)從上述的實(shí)施例的相對側(cè)的表面入射。在這種情況下，由于電光晶體的雙折射，因此，發(fā)射的激光束在電場的Z軸成分與Y軸成分之間具有相位差，以在出射之后在空間中作為橢圓偏振光傳播。由自然雙折射導(dǎo)致的該相位差根據(jù)晶體的類型、入射的偏振方向和波導(dǎo)長度而不同。可以將相位差設(shè)為零。這里，如果主軸為Z軸的偏振光通過例如為Si棱鏡的光耦合器87從太赫茲脈沖在實(shí)施例I等中出射的表面入射，那么，可以在與太赫茲波的產(chǎn)生相反的過程中在整個波導(dǎo)上執(zhí)行在波導(dǎo)中傳播的超短脈沖激光束與太赫茲波之間的交互作用。作為交互作用，波導(dǎo)的折射率由于太赫茲電磁場給予電光晶體的一次電光效應(yīng)(普克爾(Pockels)效應(yīng)或一種類型的二次非線性過程的效應(yīng))而沿Z軸改變，并由此傳播光的偏振狀態(tài)改變。特別地，激光束的電場的Z軸成分與Y軸成分之間的相位差由于誘導(dǎo)雙折射而改變，并由此橢圓偏振的橢圓率和主軸的方向改變。可通過由外部偏振元件91及光電檢測器92和93檢測激光束的傳播狀態(tài)的這種變化來檢測太赫茲波的電場的振幅。在本實(shí)施例中，兩個偏振光束通過Wollaston偏振棱鏡91被分離，并且，通過兩個光電檢測器92和93的差分放大而提高S/N比。差分放大不是絕對必要的?？梢允褂闷癜遄鳛槠裨?1以僅由一個光電檢測器(未示出)來檢測強(qiáng)度?？梢栽诔錾涠瞬颗c偏振元件91之間設(shè)置用于補(bǔ)償自然雙折射的相位補(bǔ)償板(未示出的入/4板等)。通過使用本發(fā)明的元件作為檢測器，可以增加通過不影響傳播的激光束的太赫茲波的反射層耦合的太赫茲波。作為結(jié)果，可以提高靈敏度。通過使用該元件，可以實(shí)現(xiàn)以上在實(shí)施例中描述的太赫茲時域分光裝置和層析成像裝置。這種情況下的產(chǎn)生元件可以是如在本發(fā)明中那樣使用切倫科夫類型的相位匹配方法的元件或者諸如常規(guī)的產(chǎn)生元件的使用光電導(dǎo)元件等的任何其它元件。雖然在本實(shí)施例中入射光從本實(shí)施例中的產(chǎn)生的相對側(cè)的端部入射，但是，也可以采用入射光從與產(chǎn)生在同一側(cè)的端部入射的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，由于匹配長度減小，因此，信號強(qiáng)度也減小。雖然光波導(dǎo)如在例子I中那樣具有脊形狀，但是，也可以如在例子2中那樣采用板狀波導(dǎo)。另外，雖然在本實(shí)施例中通過脈沖激光束檢測太赫茲脈沖，但是，也可以如以上在實(shí)施例4中描述的那樣允許具有不同的頻率的兩個激光束入射，以檢測與差值頻率成分對應(yīng)的單個顏色的太赫茲波。在這種情況下，通過改變差值頻率，可以以與濾波器相同的方式提取希望的頻率的太赫茲波以便檢測電場的振幅。在這里描述的檢測太赫茲波的方法中，因耦合的太赫茲波帶來的一次電光效應(yīng)導(dǎo)致的光的偏振狀態(tài)的變化被檢測。但是，可以采用檢測作為光的傳播狀態(tài)的變化的在波導(dǎo)中傳播的光的相位變化或具有作為在波導(dǎo)中傳播的光的頻率與耦合的太赫茲波的頻率之間的差值的頻率的光信號(即，光拍(beat)信號)的方法。實(shí)施例7參照圖IIA和圖IlB描述本發(fā)明的實(shí)施例7。在本實(shí)施例中，激光束在其中傳播的波導(dǎo)層96是夾層(sandwich)型的板狀波導(dǎo)，具有沒有用于保持波導(dǎo)層的LN基板的結(jié)構(gòu)。例如，波導(dǎo)的長度為5mm。注意，與圖IA和圖IB不同，圖IlA和圖IlB示出粘接劑層95和棱鏡94處于下側(cè)的示圖。這可被實(shí)現(xiàn)如下。如圖IlB所示，通過使用要成為低折射率緩沖層95'的粘接劑(與實(shí)施例I類似)，要成為波導(dǎo)層的MgO摻雜LN晶體基板96'與作為棱鏡94的材料的高電阻Si基板94'接合。然后，LN晶體側(cè)被拋光到波導(dǎo)層的厚度以制備層疊晶片99。在拋光處理之后，優(yōu)選形成要成為以上在實(shí)施例I中描述的反射層的光學(xué)透明導(dǎo)電膜97和還用作表面上的保護(hù)膜的由通過Si02等制成的氧化物膜或樹脂等制成的低折射率層98。由于空氣的折射率低，因此，即使不形成該低折射率層98，也可以在波導(dǎo)層中捕獲光。應(yīng)通過拋光或化學(xué)蝕刻形成Si棱鏡的傾斜部分。例如，如果表面為(100) Si基板，那么通過執(zhí)行已知的濕蝕刻(Κ0Η等)形成具有55度的傾角的(111)面。雖然該值從具有41度的傾角的理想表面偏離14度，但是，表面上的反射損失(菲涅耳損失)的增加非常少。當(dāng)然，可以使用傾斜基板以實(shí)現(xiàn)具有41度的傾角的表面。這里，入射光可以為圖4中的激光束照射區(qū)域43那樣的橢圓狀的光。在這種情況下，可以使用棒狀透鏡或圓柱透鏡作為用于耦合激光束源的透鏡以沿垂直方向使波導(dǎo)層結(jié)構(gòu)變窄。產(chǎn)生或檢測太赫茲波的方法與實(shí)施例I 6中的相同。在本實(shí)施例中，由于采用板狀波導(dǎo)，因此，具有可容易地耦合探測束的優(yōu)點(diǎn)和即使不能充分地會聚太赫茲波也可確保寬的交互作用區(qū)域的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，也可在從與Si基板的接合狀態(tài)形成波導(dǎo)的情況下采用脊?fàn)畈▽?dǎo)。雖然以上描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例，這些實(shí)施例可在其精神的范圍內(nèi)以各種方式被修改或改變。另外，在說明書或附圖中示出的技術(shù)要素單獨(dú)地或者以它們的各種組合表現(xiàn)技術(shù)有用性，不限于在提交的權(quán)利要求中描述的組合。另外，在說明書或附圖中例示的技術(shù)同時實(shí)現(xiàn)多個目的，并且，實(shí)現(xiàn)它們中的一個具有技術(shù)有用性。雖然已參照示例性實(shí)施例說明了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于公開的示例性實(shí)施例。以下的權(quán)利要求的范圍應(yīng)被賦予最寬的解釋以包含所有這樣的變更方式及等同的結(jié)構(gòu)和功能。本申請要求在2010年6月3日提交的日本專利申請No. 2010-127891和在2011年5月10日提交的日本專利申請No. 2011-104803的權(quán)益，在此以引入方式將其全部內(nèi)容并入本文。附圖標(biāo)記列表2、5 覆層4 芯部6反射層
7光賴合器
權(quán)利要求
1.一種太赫茲波產(chǎn)生元件，包括包含電光晶體的芯部的光波導(dǎo)；用于將當(dāng)光在光波導(dǎo)中傳播時從光波導(dǎo)產(chǎn)生的太赫茲波提取到空間的光耦合器；和被設(shè)置在光耦合器關(guān)于光波導(dǎo)的芯部的相對側(cè)以反射產(chǎn)生的太赫茲波的反射層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的太赫茲波產(chǎn)生元件，其中，所述反射層與光波導(dǎo)的芯部直接相鄰。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的太赫茲波產(chǎn)生元件，其中，所述反射層是透射光的光學(xué)透明的導(dǎo)電膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的太赫茲波產(chǎn)生元件，其中，所述反射層具有對于光的折射率，該折射率與光波導(dǎo)的芯部或覆層的折射率相同，或者，該折射率具有該芯部和該覆層的折射率之間的范圍內(nèi)的值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的太赫茲波產(chǎn)生元件，其中，所述反射層包含ITO(InSn0)、In0、Sn0和ZnO中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的太赫茲波產(chǎn)生元件，其中，所述反射層是包含金屬網(wǎng)體或?qū)Ь€網(wǎng)格的層，或者是包含載流子摻雜的半導(dǎo)體的層。
7.一種包含電光晶體的太赫茲波產(chǎn)生元件，包括包含用于傳播光的電光晶體的芯部的光波導(dǎo)；用于將當(dāng)光在光波導(dǎo)中傳播時從光波導(dǎo)產(chǎn)生的太赫茲波提取到空間的光耦合器；和用于以相位反轉(zhuǎn)反射當(dāng)光在光波導(dǎo)中傳播時從光波導(dǎo)產(chǎn)生的太赫茲波的反射表面，其中，在與光波導(dǎo)的所述芯部離開一個距離的位置處，所述反射表面被設(shè)置在光耦合器關(guān)于所述芯部的相對側(cè)，其中，該距離使得在光波導(dǎo)中傳播的光的振幅變?yōu)楣獠▽?dǎo)的所述芯部中的光的振幅的Ι/e2或更小，這里，e是自然對數(shù)的底。
8.一種包含電光晶體的太赫茲波產(chǎn)生元件，包括包含用于傳播光的電光晶體的芯部的光波導(dǎo)；和用于將當(dāng)光在光波導(dǎo)中傳播時從光波導(dǎo)產(chǎn)生的太赫茲波經(jīng)由出射表面提取到空間的光率禹合器，其中，由在光波導(dǎo)中傳播的光從光波導(dǎo)產(chǎn)生的太赫茲波關(guān)于光耦合器的出射表面具有作為P偏振的電場的偏振方向，并且，太赫茲波對于所述出射表面的入射角被設(shè)定為滿足布魯斯特條件。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的太赫茲波產(chǎn)生元件，其中所述光波導(dǎo)包含關(guān)于光的要成為芯部的高折射率層和要成為包覆層的低折射率層，所述低折射率層中的至少一個層被設(shè)置在所述高折射率層與光耦合器之間，以便與所述高折射率層和光耦合器接觸；以及，所述至少一個層的厚度d滿足下式a〈d〈 λ eq/10,這里，光強(qiáng)度變?yōu)樗鲂静恐械墓鈴?qiáng)度的Ι/e2的厚度由a表示，這里e是自然對數(shù)的底，并且，要被提取到空間的太赫茲波的最高頻率處的低折射率層中的等效波長由λμ表/Jn ο
10.一種太赫茲波檢測元件,包括包含電光晶體的波導(dǎo)；用于允許太赫茲波從空間入射到波導(dǎo)的光耦合器；和被設(shè)置在光耦合器關(guān)于光波導(dǎo)的芯部的相對側(cè)以反射產(chǎn)生的太赫茲波的反射層，其中，所述波導(dǎo)的電光晶體具有晶體軸，該晶體軸被設(shè)定使得在波導(dǎo)中傳播的光的傳播狀態(tài)在太赫茲波入射到波導(dǎo)時改變。
11.一種太赫茲時域分光裝置，包括用于產(chǎn)生太赫茲波的產(chǎn)生單元；用于檢測從產(chǎn)生單元放射的太赫茲波的檢測單元；和用于調(diào)整在產(chǎn)生單元中產(chǎn)生太赫茲波的時間與在檢測單元中檢測太赫茲波的時間之間的延遲時間的延遲單元，其中，所述產(chǎn)生單元包含根據(jù)權(quán)利要求I 9中的任一項(xiàng)的太赫茲波產(chǎn)生元件。
12.—種太赫茲時域分光裝置，包括用于產(chǎn)生太赫茲波的產(chǎn)生單元；用于檢測從產(chǎn)生單元放射的太赫茲波的檢測單元；和用于調(diào)整在產(chǎn)生單元中產(chǎn)生太赫茲波的時間與在檢測單元中檢測太赫茲波的時間之間的延遲時間的延遲單元，其中，所述檢測單元包含根據(jù)權(quán)利要求10的太赫茲波產(chǎn)生元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的太赫茲時域分光裝置，其中所述檢測單元檢測從所述產(chǎn)生單元被放射并被樣品反射的太赫茲波；以及所述太赫茲時域分光裝置被構(gòu)成為用于通過分析來自樣品的反射光將樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像的層析成像裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求11 13中的任一項(xiàng)的太赫茲時域分光裝置，其中來自所述太赫茲波產(chǎn)生元件的光波導(dǎo)終端的光被用作對于所述檢測單元的探測束；以及所述延遲單元調(diào)整光到達(dá)所述太赫茲波產(chǎn)生元件的光波導(dǎo)的時間與探測束到達(dá)所述檢測單元的時間之間的延遲時間。
15.一種根據(jù)權(quán)利要求I的太赫茲波產(chǎn)生元件或根據(jù)權(quán)利要求10的太赫茲波檢測元件的制造方法，包括通過低折射率層的材料接合所述電光晶體與由光耦合器的材料制成的基板；和加工與所述電光晶體接合的基板。
全文摘要
提供一種太赫茲波產(chǎn)生元件，該太赫茲波產(chǎn)生元件包括包含電光晶體的芯部(4)的光波導(dǎo)；用于將當(dāng)光在光波導(dǎo)中傳播時從光波導(dǎo)產(chǎn)生的太赫茲波提取到空間的光耦合器(7)；和被設(shè)置在光耦合器關(guān)于光波導(dǎo)的芯部的相對側(cè)以反射產(chǎn)生的太赫茲波的反射層(6)。根據(jù)該元件，能夠提供這樣的產(chǎn)生元件該產(chǎn)生元件可通過光激勵有效地產(chǎn)生較高強(qiáng)度的太赫茲波或產(chǎn)生具有較窄的脈沖寬度的太赫茲波以靈活地控制產(chǎn)生的太赫茲波的波形成形。
文檔編號G02F1/35GK102918456SQ20118002634
公開日2013年2月6日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者尾內(nèi)敏彥 申請人:佳能株式會社