短光脉冲产生装置、太赫兹波产生装置、及其应用装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及短光脉冲产生装置、太赫兹波产生装置、照相装置、成像装置、及计测装置，该短光脉冲产生装置的特征在于包括：具有量子阱结构并且生成光脉冲的光脉冲生成部；具有量子阱结构并且对上述光脉冲的频率线性调频的频率线性调频部；以及具有以模耦合距离配置的多个光波导路并且使频率进行了线性调频的上述光脉冲产生与波长相对应的群速度差的群速度色散部。

【技术实现步骤摘要】
短光脉冲产生装置、太赫兹波产生装置、及其应用装置
本专利技术涉及短光脉冲产生装置、太赫兹波产生装置、照相装置、成像装置、以及计测装置。
技术介绍
近年，频率为IOOGHz以上、30THz以下的电磁波的太赫兹波受到注目。太赫兹波能用于例如成像、光谱计测等各种计测、非破坏检验等。产生该太赫兹波的太赫兹波产生装置例如具有:产生具有亚皮秒(数百飞秒)左右的脉冲宽度的光脉冲的短光脉冲产生装置；和通过被在短光脉冲产生装置产生的光脉冲照射从而产生太赫兹波的光传导天线。一般而言，作为产生亚皮秒左右的脉冲宽度的光脉冲的短光脉冲产生装置，使用飞秒光纤激光器、钛宝石激光器等。例如，在专利文献I中，披露了通过使用掺杂有稀土类元素的光纤能够产生按线性方式进行了线性调频的高功率的抛物线型脉冲的光纤激光器。专利文献1:日本特开2009-158983号公报然而，在专利文献I的光纤激光器中，由于为了对光脉冲赋予规定的频率线性调频就必须增加光纤长度，从而存在装置大型化的问题。
技术实现思路
本专利技术的几个方式所涉及的目的之一为提供能够实现小型化的短光脉冲产生装置、太赫兹波产生装置、照相装置、成像装置、以及计测装置。本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置包括:具有量子阱结构并且生成光脉冲的光脉冲生成部；具有量子阱结构并且对上述光脉冲的频率线性调频的频率线性调频部；以及具有以模耦合距离配置的多个光波导路、并且使频率进行了线性调频的上述光脉冲产生与波长相对应的群速度差的群速度色散部。根据这种短光脉冲产生装置，频率线性调频部具有量子阱结构。具有量子阱结构的半导体材料例如与石英光纤相比，非线性折射率大，从而能够增大单位长度的频率的线性调频量(频率的变化量)。由此，能够小型化频率线性调频部，从而能够实现装置的小型化。在本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置中，也可以构成为，上述群速度色散部由半导体材料构成。根据这种短光脉冲产生装置，能够容易地形成多个以模耦合距离配置的光波导路。在本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置中，也可以构成为，包括基板，上述光脉冲生成部、上述频率线性调频部以及上述群速度色散部设置于上述基板。根据这种短光脉冲产生装置，例如能够利用外延生长等，通过相同的工序高效地形成构成光脉冲生成部的半导体层、构成频率线性调频部的半导体层、及构成群速度色散部的半导体层。在本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置中，也可以构成为，上述光脉冲生成部的具有量子阱结构的层和上述频率线性调频部的具有量子阱结构的层为同一层。根据这种短光脉冲产生装置，能够减少光脉冲生成部与频率线性调频部之间的光损失。在本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置中，也可以构成为，上述频率线性调频部的具有量子阱结构的层和构成多个上述光波导路中的至少一个的芯层为同一层。根据这种短光脉冲产生装置，能够减少频率线性调频部与群速度色散部之间的光损失。在本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置中，也可以构成为，上述群速度色散部具有层叠的多个半导体层，多个上述光波导路在上述半导体层的层叠方向上排列。根据这种短光脉冲产生装置，能够通过半导体层的膜厚来控制光波导路之间的距离。由此，能够精确地控制光波导路之间的距离。在本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置中，也可以构成为，上述群速度色散部具有层叠的多个半导体层，多个上述光波导路在与上述半导体层的层叠方向垂直的方向上排列。根据这种短光脉冲产生装置，例如与光波导路在层叠方向上排列的情况相比，能够减少构成群速度色散部的半导体层的层数。由此，能够简化制造工序。在本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置中，也可以构成为，上述光脉冲生成部、上述频率线性调频部、以及上述群速度色散部分别具有多个由AlGaAs系材料构成的半导体层。根据这种短光脉冲产生装置，能够产生具有适合于产生太赫兹波的光传导天线的激发的波长的短光脉冲。本专利技术所涉及的太赫兹波产生装置包括:本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置；和被在上述短光脉冲产生装置产生的短光脉冲照射而产生太赫兹波的光传导天线。根据这种太赫兹波产生装置，由于包括本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置，所以能够实现小型化。本专利技术所涉及的照相装置包括:本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置；被在上述短光脉冲产生装置产生的短光脉冲照射而产生太赫兹波的光传导天线.检测从上述光传导天线射出并且穿过了目标物体的上述太赫兹波或者被目标物体反射了的上述太赫兹波的太赫兹波检测部；以及存储上述太赫兹波检测部的检测结果的存储部。根据这种照相装置，由于包括本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置，所以能够实现小型化。本专利技术所涉及的成像装置包括:本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置；被在上述短光脉冲产生装置产生的短光脉冲照射而产生太赫兹波的光传导天线.检测从上述光传导天线射出并且穿过了目标物体的上述太赫兹波或者被目标物体反射了的上述太赫兹波的太赫兹波检测部；以及基于上述太赫兹波检测部的检测结果、生成上述目标物体的图像的图像形成部。根据这种成像装置，由于包括本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置，所以能够实现小型化。本专利技术所涉及的计测装置包括:本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置；被在上述短光脉冲产生装置产生的短光脉冲照射而产生太赫兹波的光传导天线.检测从上述光传导天线射出并且穿过了目标物体的上述太赫兹波或者被目标物体反射了的上述太赫兹波的太赫兹波检测部；以及基于上述太赫兹波检测部的检测结果、计测上述目标物体的计测部。根据这种计测装置，由于包括本专利技术所涉及的短光脉冲产生装置，所以能够实现小型化。【附图说明】图1是示意性表示第I实施方式所涉及的短光脉冲产生装置的立体图。图2是示意性表示第I实施方式所涉及的短光脉冲产生装置的截面图。图3是表示在光脉冲生成部生成的光脉冲的一个例子的曲线图。图4是表示频率线性调频部的线性调频特性的一个例子的曲线图。图5是表示在群速度色散部生成的光脉冲的一个例子的曲线图。图6是示意性表示第I实施方式所涉及的短光脉冲产生装置的制造工序的截面图。图7是示意性表示第I实施方式所涉及的短光脉冲产生装置的制造工序的截面图。图8是示意性表示第I实施方式的第I变形例所涉及的短光脉冲产生装置的截面图。图9是示意性表示第I实施方式的第2变形例所涉及的短光脉冲产生装置的立体图。图10是示意性表示第I实施方式的第2变形例所涉及的短光脉冲产生装置的截面图。图11是示意性表示第I实施方式的第3变形例所涉及的短光脉冲产生装置的立体图。图12是示意性表示第I实施方式的第3变形例所涉及的短光脉冲产生装置的截面图。图13是示意性表示第I实施方式的第4变形例所涉及的短光脉冲产生装置的截面图。图14是示意性表示第2实施方式所涉及的短光脉冲产生装置的立体图。图15是示意性表示第2实施方式所涉及的短光脉冲产生装置的截面图。图16是示意性表示第2实施方式所涉及的短光脉冲产生装置的制造工序的截面图。图17是示意性表示第2实施方式所涉及的短光脉冲产生装置的制造工序的截面图。图18是表示第3实施方式所涉及的太赫兹波产生装置的结构的图。图19是表示第4实施方式所涉及的成像装置的框图。图20是示意性表示第4实施方式所涉及的成像装置的太赫兹波检测部的俯视图。图21是表示目标物体的在太赫兹波段的光谱的曲线图。图22是表示目标物体的物质A、B和C的分布的图像的图。图23是表示第5实施方式所涉及的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短光脉冲产生装置，其特征在于，包括：光脉冲生成部，其具有量子阱结构，并且生成光脉冲；频率线性调频部，其具有量子阱结构，并且对所述光脉冲的频率线性调频；以及群速度色散部，其具有以模耦合距离配置的多个光波导路，并且使频率被线性调频的所述光脉冲产生与波长相对应的群速度差。

【技术特征摘要】
2012.09.05 JP 2012-1948381.一种短光脉冲产生装置，其特征在于，包括: 光脉冲生成部，其具有量子阱结构，并且生成光脉冲； 频率线性调频部，其具有量子阱结构，并且对所述光脉冲的频率线性调频；以及群速度色散部，其具有以模耦合距离配置的多个光波导路，并且使频率被线性调频的所述光脉冲产生与波长相对应的群速度差。2.根据权利要求1所述的短光脉冲产生装置，其特征在于，所述群速度色散部由半导体材料构成。3.根据权利要求1或2所述的短光脉冲产生装置，其特征在于，包括基板， 所述光脉冲生成部、所述频率线性调频部、以及所述群速度色散部设置于所述基板。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的短光脉冲产生装置，其特征在于， 所述光脉冲生成部的具有量子阱结构的层和所述频率线性调频部的具有量子阱结构的层为同一层。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的短光脉冲产生装置，其特征在于， 所述频率线性调频部的具有量子阱结构的层和构成多个所述光波导路中的至少一个光波导路的芯层为同一层。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的短光脉冲产生装置，其特征在于， 所述群速度色散部具有层叠的多个半导体层， 多个所述光波导路在所述半导体层的层叠方向上排列。7.根据权利要求1至5中任意一项所述的短光脉冲产生装置，其特征在于， 所述群速度色散部具有层叠的多个半导体层， 多个所述光波导路在与所述半导体层的层叠方向垂直的方向上排列。8.根据权利要求1至7中任意一项所述的短光脉冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：中山人司，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：