光发生装置及光发生方法制造方法及图纸

太赫兹光发生装置（1）具有：谐振器结构（12），其将入射光增强而输出；以及激光振荡部（10、11），它们将入射光输入至谐振器结构（12）。入射光为具有不同的偏振状态及不同的频率的第1入射光及第2入射光。激光振荡部（10、11）以相对于与谐振器结构（12）的主面垂直的方向倾斜的角度，输入第1入射光及第2入射光。谐振器结构（12）输出具有与第1入射光的频率和第2入射光的频率之间的差值相当的频率的光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
近年，作为针对具有期望频率的光的研究，特别是针对太赫兹区域的光源的研究正广泛进行。关于太赫兹波，可以想到应用于利用分光技术实现的多种物性值测定、利用该太赫兹波的特性而实现的成像技术，其应用领域扩展至工业、医疗、农业、生物、安全等，非常广泛。因此，用于发生太赫兹波的技术的提高受到很大的关注。例如，作为使用非线性光学晶体实现的太赫兹波的发生方法，对下述多种方法进行了尝试，即，利用双折射而实现的方法(例如参照下述的非专利文献I)、通过近似相位匹配而实现的方法(例如参照下述的非专利文献2)、利用双重谐振器而实现的方法(例如参照下述的非专利文献3)、通过参量振荡而实现的方法等。非专利文献I:ff.Shi and Y.J.Ding, App1.Phys.Lett.84, 2004, NumberlO非专利文献2:K.L.Vodopyanov and M.N.Fejer et al., Appl.phys.Lett.89,14119,2006非专利文献3:Kitada et al., Appl.Phys.Lett.95,111106, 2009非专利文献 4:ChristophWalther, et al.“Quantum cascade lasers operatingfroml.2tol.6THz, ” Appl.Phys.Lett.91,131122, 2007非专利文献5:F.Hindle et al.，C.R.Physique9, 262 — 275，2008
技术实现思路
但是，对于上述的非专利文献I至3中例示的现有技术，是在泵浦光源中使用GW/cm2数量级的高强度激光的技术，或使用难以减小线宽的脉冲光的技术，或在原理上元件尺寸会变得较大的技术，大多情况下光发生效率较低，作为具有期望频率的光的产生方法并不现实。如前述所示，上述的非专利文献I至3中例示的现有技术，全部是在泵浦光源中使用脉冲光的技术，没有采用连续光源而进行评价。连续光与脉冲光相比频率区域的频谱分辨率优异。因此，连续光的光源在市场上有需求，但是，满足频率可变区域、发生强度、小型化等市场要求的很少。关于连续光源，公知串级激光器(例如，参照上述的非专利文献4)或光混频技术(例如，参照上述的非专利文献5)，但在THz频带、特别是指纹频谱检测中所需的0.5至3.0THz的频带中，前者是低温动作，后者的输出数量级小于或等于100nW。另外，后者随着频率变高而输出降低，在大于或等于2THz的情况下输出小于或等于InW。此外，后者能够通过提高入射光强度而提高发生强度，但如果入射光强度大于或等于一定程度，则由于电极部分发生热破坏，因此，通过提高入射光强度而实现的输出强度的提高存在上限。因此，本专利技术是鉴·于上述情况而提出的，其目的在于提供一种能够高效地发生具有期望频率的光的。为了解决上述课题，本专利技术的光发生装置的特征在于，具有:谐振器结构，其将入射光增强而输出；以及输入部，其将所述入射光输入至所述谐振器结构，所述入射光是具有不同的偏振状态及不同的频率的第I入射光及第2入射光，所述输入部以相对于与所述谐振器结构的主面垂直的方向倾斜的角度，输入所述第I入射光及所述第2入射光，所述谐振器结构输出具有与所述第I入射光的频率和所述第2入射光的频率之间的差值相当的频率的光。为了解决上述课题，本专利技术的光发生方法的特征在于，光发生装置具有:谐振器结构，其将入射光增强而输出；以及输入部，其将所述入射光输入至所述谐振器结构，所述入射光是具有不同的偏振状态及不同的频率的第I入射光及第2入射光，光发生方法具有下述步骤:所述输入部以相对于与所述谐振器结构的主面垂直的方向倾斜的角度，输入所述第I入射光及所述第2入射光的步骤；以及所述谐振器结构输出具有与所述第I入射光的频率和所述第2入射光的频率之间的差值相当的频率的光的步骤。根据上述的本专利技术的，光发生装置具有谐振器结构及输入部，如果输入部相对于谐振器结构的主面以一定角度输入第I入射光及第2入射光,则谐振器结构将具有与第I入射光的频率和第2入射光的频率之间的差值相当的频率的光作为输出光而输出。在此，2个入射光具有彼此不同的偏振状态,例如第I入射光为s偏振状态且第2入射光为p偏振状态。或者，也可以是第I入射光为p偏振状态且第2入射光为s偏振状态。另外，2个入射光具有彼此不同的频率，例如，优选s偏振状态的入射光的频率和与输入部的该倾斜角度相对应的s偏振的谐振频率一致，且p偏振状态的入射光的频率和与输入部的该倾斜角度相对应的P偏振的谐振频率一致。此外，在此，所谓的谐振频率是指用于发生谐振器模式的频率，该谐振频率并不限定于代表一个频率值，也可以是用于发生谐振器模式的具有一定宽度的频带。在上述的本专利技术的中，由于输入部以一定角度输入入射光，从而对于不同的偏振状态的光，在谐振器结构的谐振频率中产生偏差。其被认为是因为由周期性的薄膜结构引起的构造性双折射而产生的现象，其原因被认为是因偏振而使有效折射率变化。并且，将具有相当于该偏差的频率的光作为输出光而输出。因此，通过输入部与要产生的期望的频率相对应而调节入射角度，从而能够产生期望的频率的光。即，本专利技术是频率可变的。进而，根据本装置及方法，提高光发生的效率且实现装置整体的小型化。另外，在本专利技术中，还可以具有温度调节部，其通过调节所述谐振器结构的温度，从而控制所述s偏振的谐振频率及所述p偏振的谐振频率。根据本专利技术，通过调节谐振器结构的温度，从而控制s偏振的谐振频率及P偏振的谐振频率，由此，能够以使两者的谐振频率中的某一者恒定的方式进行控制。另外，由于温度调节可以说是比较容易的控制方法，因此，能够提高装置结构的便利性。另外，在本专利技术中，所述谐振器结构可以是具有由GaAs层构成的缺陷层、和由GaAs层及AlAs层的层叠构成的反射镜的简单谐振器结构。另外，在本专利技术中，所述谐振器结构可以是复合光子晶体结构，其具有由活性层及非活性层的层叠构成的光子晶体、和由GaAs层及AlAs层的层叠构成的反射镜，其中，该活性层由GaAs层构成，该非活性层由AlAs层构成。 另外，在本专利技术中，所述谐振器结构可以是简单光子晶体结构，其具有由活性层及非活性层的层叠构成的光子晶体，其中，该活性层由GaAs层构成，该非活性层由AlAs层构成。根据上述专利技术，揭示了用于构成本专利技术中的谐振器结构的具体方法。另外，在本专利技术中，复合光子晶体结构的反射镜中的GaAs层及AlAs层的膜厚也可以不同。在此，例如也可以使得光子晶体中的GaAs层及AlAs层的有效膜厚的比为，GaAs层:AlAs层=1:1，反射镜中的GaAs层及AlAs层的有效I旲厚的比为，GaAs层:AlAs层=1:4，在光子晶体和反射镜中有效膜厚的比不同。根据上述专利技术，光发生的效率进一步提高且实现装置整体的进一步小型化。另外，在本专利技术中，所述谐振器结构通过由所述输入部以所述倾斜的角度输入所述第I入射光及所述第2入射光，从而引起构造性双折射，其结果，输出具有与变为不同值后的所述s偏振的谐振频率及所述p偏振的谐振频率的差值相当的频率的光。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供可高效发生具有期望频率的光的。附图说明图1是太赫兹光发生装置I的结构概要图。图2是不意地不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原一，小山田笃幸，葛原聪，北口久将，江畑惠司，
申请(专利权)人：公立大学法人大阪府立大学，住友电气工业株式会社，
类型：
国别省市：