CN1639929A - 产生太赫兹辐射的装置以及半导体元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种产生太赫兹(THz)辐射的装置，带有锁模的短脉冲激光器(1)，向其输送泵束(3)，还带有具有谐振器反射镜(M4)的半导体元件，该元件同时为在撞击的激光脉冲基础上产生THz辐射构成，其中，谐振器反射镜(M4)，最好是具有对短脉冲激光器(1)的激光辐射部分透射半导体层(8)的谐振器反射镜，半导体层的吸收端处于短脉冲激光器(1)激光辐射能量的下面，并且可与偏压源连接的电极(9，10)安装在半导体层上面，以便在电场内产生THz辐射并将其辐射。
Description
本发明涉及产生太赫兹(THz)辐射的装置，带有锁模短脉冲激光器，向其输送泵束，还带有具有谐振器反射镜的半导体元件，该元件同时为在撞击的激光脉冲基础上产生THz辐射构成。
本发明还涉及半导体元件，带有在设置谐振器反射镜的激光器上使用的谐振器反射镜，可以使激光器锁模工作，其中，该半导体元件同时为在撞击的激光脉冲基础上产生THz辐射构成。
太赫兹范围内(1011赫兹至1013赫兹)，确切地说，是在与脉冲形式下相同的连续波形式下的电磁辐射，例如可以具有巨大优点地用于光谱学，但也可以用于例如像未来计算机这样的其他领域。为产生这样的太赫兹辐射，已经提出了各种各样的建议，例如像Sarukura等人的“All-Solid State，THz Radiation Source Using a Saturable BraggReflector in a Femtosecond Mode-Locked Laser”，Jpn.J.Appl.Phys.，Vol.36，Part 2，No.5A，1 May 1997，pp.L560-L562(日本物理杂志，第36卷，第二部分，No，5A，1997年5月1日，第L560-L562页)。该文提出，将锁模的激光器用于在与半导体反射镜即可饱和布拉格反射镜(SBR元件)结合下产生短激光脉冲，包括产生太赫兹辐射的量子阱。SBR元件安装在锁模激光器的谐振器内部，其中，激光束的冲击角几乎相当于所谓的布儒斯特角。按照这种方式可以使太赫兹辐射输出耦合。然而在此方面的缺点是，每个激光脉冲在其在谐振器内往返期间两次冲击SBR元件，从而太赫兹辐射在四个不同的方向上辐射。由此不能有效聚束和利用所产生的射束，而且也仅能取得非常小的，处于nW范围内的太赫兹辐射输出功率。
在Sarukura等人的另一篇文章“THz-radiation Generation from anIntracavity Saturable Bragg Reflector in a Magnetic Field”，Jpn.J.Appl.Phys.Vol.37，No.2A，1 Feb.1998，pp.L125-L126(日本物理杂志，第37卷，No，2A，1998年2月1日，第L125-L126页)中，公开了将SBR元件在与锁模短脉冲激光器的结合下略有变化的设置，其中，SBR元件作为激光器谐振器的末级反射镜使用。在此方面，SBR元件设置在一永磁的磁场内，其中，该磁场控制太赫兹辐射主瓣的辐射图形，以避免将辐射俘获在SBR元件的衬底内部。在将SBR元件作为谐振器末端反射镜的这种设置中，虽然将太赫兹辐射的输出功率提高至0.8μW的数值，然而抛开设置磁场在实践中很复杂不谈，人们期望能有更高的输出功率可供实践中应用。
Liu等人在“Efficient Terahertz Radiation Generation from Bulk InAsMirror as an Intracavity Terahertz Radiation Emitter”，Jpn.J.Appl.Phys.Vol.39，Part 2，No.4B，15 April 2000，pp.L366-L367(日本物理杂志，第39卷，第二部分，No，4B，2000年4月15日，第L366-L367页)一文中，公开了一种在磁场内采用InAs(砷化铟)反射镜的类似设置。在此方面，激光束在InAs反射镜上的冲击角非常大，处于85的范围内。该反射镜也是设置在激光器谐振器的内部，以至于产生了上面已经提及的缺点，即每个激光脉冲两次冲击反射镜，并由此在四个方向上产生太赫兹辐射。在进行试验时所取得的太赫兹辐射的平均输出功率处于5nW范围内，平均激光器谐振器的输出功率为4.5W。另一缺点是，利用InAs反射镜将单独元件附加到激光器谐振器中。此外，Liu等人以前的文章“THz Radiation from Intracavity Saturable BraggReflector in Magnetic Field with Self-Started Mode-Locking by StrainedSaturable Bragg Reflector”，Jpn.J.Appl.Phys.，Vol.38，Part 2，No.11B，15 November 1999，pp.L1333-L1335(日本物理杂志，第38卷，第二部分，No，11B，1999年11月15日，第L1333-L1335页)中，也公开了SBR元件在磁场中的设置。
此外，Liu等人在“High Average Power Mode Locked Ti：SapphireLaser with Intracavity Continuous-Wave Amplifier and Strained SaturableBragg Reflector”，Jpn.J.Appl.Phys.，Vol.38，Part 2，No.10A，1 October1999，pp.L1109-L1111(日本物理杂志，第38卷，第二部分，No，10A，1999年10月1日，第L1109-L1111页)一文中介绍了带有SBR元件的锁模激光器。
EP 606 776A也公开了一种输出太赫兹辐射的装置，将两个电极重叠设置在一个衬底上，其中，在它们中间存在LT-GaAs材料。在激光脉冲发生时，在衬底的平面上产生太赫兹辐射，这本身就造成技术上的缺陷而且并不牢固。
Fattinger等人的“Terahertz beams”，Appl.Phys.Lett.Vol.54，No.6，6 February 1989，pp.490-492(物理杂志，第54卷，No.6，1989年2月6日，第490-492页)一文中，介绍了在使用大孔径天线情况下产生太赫兹辐射的另一种方法。在这里，是在通过光学产生的，在两个电极之间的电场内运动的载流子产生的瞬时光电流基础上产生太赫兹辐射。用于发射极的半导体材料典型地具有很高的电阻，其中，载流子的使用寿命非常短。US5,729,017 A也介绍了相应的设置。在此方面还公知为其中产生载流子的半导体材料使用化合物，如GaAs(砷化镓)化合物，AlGaAs(铝镓砷化物)化合物，LT-GaAs化合物和LT-AlGaAs化合物(LT-低温)，亦参阅Mitrofanov等人的“Thinterahertz detectors and emitters based on low temperature grown GaAs onsapphire”，Conference on Lasers and Electro-Optics(CLEO 2000).Technical Digest.Postconference Edition.TOPS Vol.39；IEEE Cat.No.00CH37088.Opt.Soc.America，Salem，MA，USA；May 2000；pp.528-529.。
上面提到的低温半导体材料在200℃-500℃数量级的低温下涂覆，它们的特征是很短的光电载流子的复合时间。
在这种情况下特别是公知，在LT-GaAs材料的情况下，利用光感应的瞬时太赫兹辐射可以取得的载流子的复合时间仅有几ps或者低于1ps。
本发明的目的在于从公知的研究出发提供一种装置或一种半导体元件，在使用锁模的短脉冲激光器的情况下，利用该装置或该元件可以有效的方式产生太赫兹辐射，其中，太赫兹辐射的输出功率也明显高于公知的设置并优选可以控制。在此方面，特别是输出功率可以处于太赫兹辐射的mW范围内。
上述类型依据本发明的装置因此特征在于，谐振器反射镜，最好是谐振器末级反射镜具有对短脉冲激光器的激光辐射部分透射的半导体层，半导体层的吸收端处于短脉冲激光器激光辐射能量的下面，并以本身公知的方式可与偏压源连接的电极设置在半导体层上面，以便在电场内产生和辐射THz辐射。
在相应的方式中，上述类型依据本发明半导体元件的特征在于，谐振器反射镜，最好是谐振器末级反射镜上具有对激光辐射部分透射的半导体层，半导体层的吸收端处于激光辐射能量的下面，并以本身公知的方式可与偏压源连接的电极设置在半导体层上面，以便在电场内产生和辐射THz辐射。
因此，依据本发明的方案总的来说以此为基础，即短脉冲激光器的半导体-谐振器反射镜与带有也作为THz辐射天线使用的电极的半导体层相组合，并且借助激光束在谐振器反射镜上的该半导体层内产生所希望的太赫兹辐射。与此同时，简单借助所施加的电压，也就是所施加的电场，调整或者甚至调制太赫兹辐射的输出功率。
在此方面更具体地说，强度足够的激光脉冲在涂覆在半导体-谐振器反射镜上的半导体材料中产生运动的载流子；在此方面的重要意义当然在于，激光束的能量高得足够产生载流子，也就是说，激光辐射的能量高于半导体材料的吸收端(即从电极向导带内提高的那个能量级)，因此与此相应-根据激光器的类型-在存在的半导体材料参数基础上可以毫无困难地做出选择。通过所施加的电场，形成由此产生的电子和来自其静止位置的空穴，并根据其载荷在相反方向上加速度。由此出现的极化导致一种复位力，从而得到等离子振荡。由此产生一种瞬时光电流，例如通过谐振器反射镜的辐射产生所希望的太赫兹辐射。在此方面，通过所施加的电压可以控制或调整载流子加速度的程度，结果是可以控制或调整太赫兹辐射的强度或输出功率。为产生太赫兹辐射，在此方面以有效的方式利用短脉冲激光器强度足够的脉冲，类似于Sarukura等人的上述建议中所介绍的那样，然而却采用与此不同的原理产生太赫兹辐射，采用谐振器反射镜上单独的半导体层，还采用在该半导体材料中通过激光脉冲产生运动的载流子，类似于例如像上述US-5 729 017 A中所介绍的那样。
涂覆在谐振器反射镜上的半导体层必然要让激光辐射基本上透射谐振器反射镜，但其中半导体层中的一部分激光辐射能量用于产生载流子。另一方面，如果太赫兹辐射穿过谐振器反射镜发射的话，那么谐振器反射镜的材料这样选择，使该材料为产生太赫兹辐射基本上透射。
谐振器反射镜优选为末级反射镜，特别是由本身公知的可饱和布拉格反射镜(简称SBR元件)构成。为避免不希望的饱和效应，优点是半导体层由对自由电子较短复合时间的半导体材料组成。半导体层的材料依据目的与谐振器反射镜的材料配合选择，其中，有利的是半导体层是一种砷化镓(GaAs)层，特别是一种低温砷化镓(LT-GaAs)层。另一方面具有优点的是，半导体层是一种铝镓砷化物(AlGaAs)层，特别是一种低温铝镓砷化物(LT-AlGaAs)层。这种半导体材料可以在布拉格反射镜上生长，该反射镜从它那方面在层上由铝镓砷化物(AlGaAs)/砷化铝(AlAs)构成，其中，这些层外延涂覆在砷化镓(GaAs)衬底上。在此方面的优点是为涂覆这些层可以使用分子束外延。
此外，为将产生的太赫兹辐射聚束有利的是，在谐振器反射器远离电极的面上作为射束控制元件设置一个用于所发射的THz辐射的介电透镜，例如由硅(Si)，砷化镓(GaAs)或者这类材料构成。
电极特别是条状构成并彼此平行设置，其中，它们可以具有从5μm到几个10μm的宽度，其中，电极之间的距离可以为30μm到几个mm。电极之间的距离典型地大于激光束的直径，至少应这样选择尺寸，使激光束射束横截面的强度重心处于电极之间。电极例如可以由像金，铝，铬，铂金层体系或者钛金层体系这样的金属组成，但电极也可以由掺杂的半导体材料构成，其中，半导体材料电极从它们那方面与金属触点连接。
在用于产生太赫兹辐射的这种电极或天线元件和上述的尺寸或距离中，为产生电场可以施加150伏和更高的，实际上甚至可达400伏数量级的偏压。限度在这里通过半导体材料中的击穿电压给出。优选设置偏压源，用于为调整THz-辐射强度的目的和/或者为调制THz-辐射输送可变偏压。
下面借助附图中示出的，但本发明并不局限于此的优选实施例对本发明做进一步说明。其中：
图1示出一装置的示意图，带有具有锁模的短脉冲激光器，还带有为产生太赫兹辐射而设置作为谐振器末级反射镜使用的半导体元件；
图2示意示出这种半导体元件的视图；
图3示意示出该半导体元件的俯视图，其中，还示出向该半导体元件的电极上施加的偏压；
图4示出所施加的偏压和所产生的THz辐射脉冲幅度之间关系的曲线图；
图5示出THz辐射的典型脉冲在时间上的曲线图；
图6示出THz辐射的相关频谱；
图7示出一变化的半导体元件的示意图，带有用于施加偏压的相关电路。
图1示意示出短脉冲激光器1，其中，为产生短脉冲例如使用本身公知的“克尔-伦斯锁模(Kerr-lens mode locking)”原理。
短脉冲激光器1依据图1具有激光器谐振器2，向其输送例如氩激光束的泵束3。泵激光器(例如氩激光器)本身出于简述的原因没有示出并属于现有技术的范围。
在通过透镜L1和分色镜M2后，泵束3激发激光晶体4，在本实施例中为钛：蓝宝石(-固体激光晶体文献中通常-还有在下面-简称为Ti：S)。分色镜M2对泵束3是透射的，但是对Ti：S-激光束是高反射性的。该激光束即谐振器束射中激光反射镜M1，并由其反射到也起到输出耦合作用的激光反射镜M3。该激光反射镜M3将激光束再次返回反射到反射镜M1，激光束从那里被反射到激光反射镜M2，其中，它第二次通过激光晶体4。从那里，激光束然后反射到谐振器末级反射镜M4，该反射镜带有下面简称为SBR元件的可饱和布拉格反射镜5，由此构成一个本身常见的X-折射激光器谐振器2。通过输出耦合反射镜M3，激光束在具有补偿能力下输出耦合，其中，补偿薄片6以及未详细示出的反射镜以薄膜技术负责分散补偿以及负责在激光器谐振器2的方向上不出现不希望的反射。按照所述方式在激光器谐振器2内得到的激光束在图1中采用7标注。
激光晶体4为一种平面平行体，它在光学上非线性并构成克尔元件，该元件对于激光束7的较高场强来说具有较大有效的光学厚度，而与此相反，如果激光束7的场强或强度较小，则具有较小的有效厚度。这种本身公知的克尔效应被充分用于激光束7的自动调焦，也就是说，激光晶体4为激光束7构成一个调焦透镜。
此外，在所示的实施例中，为锁模使用本身传统方式的可饱和布拉格反射镜5。
反射镜M1，M2采用本身公知的薄膜技术构成，也就是说，它们分别由多层构成，在反射具有较大光谱带宽的超短激光脉冲时发挥其作用。激光束不同的波长分量在被反射之前，以不同深度进入各自反射镜的层内。由此，不同的波长分量不同时间地在各自的反射镜上得到延迟；短波分量继续向外反射，而长波部分则更深地进入反射境内。由此，长波分量与短波分量相比在时间上延迟。按照这种方式，只要在时间范围内特别短的脉冲(最好在10飞秒和低于此的范围内)具有较宽的频谱，就会得到散射补偿；这是因为产生在激光晶体4内激光射束的不同频率成分“看到”不同的折射率，也就是说，激光晶体4的光学厚度对不同的频率成分大小不同，而且不同的频率成分因此在通过激光晶体4时延迟不同。这种效应通过在薄膜激光反射镜M1，M2上所述的散射补偿出现。
就上述内容而言，涉及到带有锁模的一种短脉冲激光器本身传统的结构，因此可以免除对其进行详细叙述。
对所追求的产生太赫兹辐射14来说现在重要的是，谐振器反射镜M4以一种特别的方式具有附加的装置，下面参考图2和3对其进行详细说明。
具体来说，谐振器反射镜M4具有半导体层8，作为半导体元件在本身的SBR元件5上(除图1外亦参见图2)，该半导体层8由具有对自由电子有较短复合时间的半导体材料组成。在该半导体层8上，设置两个基本条状的彼此平行分布的电极9，10，与用于向电极9，10上施加偏压U的端子11或12(参见图3)连接。条状电极9，10之间的距离在图3中采用D标注，该距离这样选择，使撞击的激光束7利用其射束横截面7’(亦参见图3)在工作中基本上处于电极9，10之间-至少激光束7射束横截面7’的强度重心应处于电极9，10之间，以避免不必要的损失。这一距离D例如可以从30μm到几个mm。另一方面，条状电极9，10的宽度B可以从例如5μm到几个10μm。
作为反射镜和可饱和吸收器的SBR元件5以常见的方式由大量介电层构成，但在图中没有详细示出，而且SBR元件5设置在同样没有详细示出的衬底上。衬底可以由传统的，对特别是1011Hz-1013Hz的THz范围内的电磁辐射基本上透射的材料构成，并起到布拉格反射镜的载体的作用。例如使用常见的高电阻砷化镓(GaAs)衬底，携带在砷化镓衬底上外延生长的由铝镓砷化物或铝砷构成的层。但不言而喻，为构成布拉格反射镜也可以使用半导体材料和介电材料的其他组合，其中，也可以使用其他的传统制造方法(薄膜技术)。
半导体层8构成可饱和的吸收器，并例如在带有铝镓砷化物或铝砷层布拉格反射镜的情况下，由在低温下设置的砷化镓，一种所谓的LT(低温)-GaAS层组成，例如通过分子束外延涂覆(MBE)，并具有波长例如约为800nm和复合时间为皮秒数量级的可饱和吸收。另一种可能性在于，如果使用更短的激光波长的话，为半导体层8使用LT-AlGaAs。在考虑到所追求的吸收的脉冲能量情况下选择半导体层8的厚度，其中，不能使布拉格反射镜5的作用恶化。在一具体的实施例中，作为半导体层8的是一种厚度为326nm的LT-GaAs层，220℃下在AlGaAs/AlAs-布拉格反射镜结构上利用GaAs量子阱生长。此后以本身公知的方式，在600℃下对半导体层8进行10分钟的热处理，然后再将钛金电极9，10设置在半导体层8的上面。也可以选择使用由铝，铬，铂金等构成的金属电极9，10；电极9，10的金属选择在此方面不重要。
电极的宽度B为10μm，电极之间的距离D为50μm。作为偏压U向这样获得的THz发射极上施加150伏的直流电压。
为将产生的和所要发射的THz辐射14聚束，如图2点线线段所示那样，可在与电极9，10相对的背面或者谐振器反射镜M4的外侧(也就是在SBR元件5衬底的背面上)，设置一个介电透镜13形式的视准管-射束控制元件，其中，该介电透镜13将THz辐射14在所希望的方向上聚束。作为这种射束控制元件13的材料，例如可以使用高电阻的硅，半绝缘的砷化镓或者蓝宝石。这种介电透镜13也存在于上述具体实施例中。
在上述具体实施例情况下，这样构成的谐振器反射镜M4作为末级反射镜设置在锁模短脉冲激光器的激光器谐振器2内，电极9，10连接在图2或3中未详细示出的用于施加偏压U的外部供电单元上。激光器谐振器2中的可饱和吸收器(GaAs-量子阱)造成与电极9，10上的偏压无关取得锁模。没有电极9，10上的偏压U就不能检测可测量的THz辐射，但是，在通过电极9，10向半导体层8上施加偏压U时，产生强度随着偏压上升的THz辐射。
图4示出THz辐射的脉冲幅度(μV)和所施加的偏压(V)之间产生的基本上线性相关的关系。平均辐射输出功率利用校验过的硅辐射热测定器测量，其中，在本简单的测试结构中，在平均谐振器输出功率900mW情况下数值就达到了1.5μW。按照这种形式在谐振器反射镜M4，也就是半导体元件中产生的瞬时THz信号的典型形状在图5中示出。如从图中所见，基本上存在单个窄脉冲，这意味着取得了宽带信号。对于这种所追求的产生单个脉冲(而不是多个衰减脉冲)来说，半导体材料中载流子很短的复合时间具有同等作用，该时间特别是在低温涂覆半导体层8的情况下取得的。
图5中示出的THz脉冲的波形(幅度以随机单位示出)借助光电检波器检测。如图6所示，在频率范围内产生相应的幅度变化(再次带有随机单位的幅度)。频谱最大值约为0.5THz，一直延伸至约2.5THz。该THz辐射利用发射极电极9，10上的偏压U电压控制，其中，还采用最高50kHz的频率(参阅下面对图7的说明)对调制进行测试。
所产生的THz辐射14在图2中采用箭头和虚线示出，在图1中采用箭头示出。
为产生THz辐射14，也可以设想采用例如由如砷化镓层的高掺杂的半导体材料构成的电极9，10取代金属电极。那么这种构成在下述情况下具有优点，即如果激光辐射7的射束横截面7’具有大于电极9，10之间距离的直径，金属电极9，10上的反射会损害激光运动的话。电极9，10然后例如以腐蚀法(湿腐蚀或者干化学腐蚀)制造，在该激光辐射7冲击区域的外面，可以在半导体材料构成的电极9，10上设置金属触点9’，10’，如图7在一变化的谐振器末级反射镜M4中所示出的那样。
条状电极9，10的宽度如已经提及的那样，通常可以例如从5μm到多个10μm，以便将总电阻保持较低程度。电极9，10之间的距离可以从10μm或者多个10μm直至多个mm。限度在这里一方面通过所希望的击穿电压确定，另一方面通过激光束7在THz发射极上的射束横截面7’确定。电极9，10之间的距离大多大于激光束7的直径。
此外，图7中再次示出带有SBR元件和半导体层8的谐振器末级反射镜M4的结构。图7还示出一个电极10通过金属触点10’与地线15连接，而另一电极9则通过其金属触点9’-在高压放大器17的之间连接下-连接在可变频率的信号源16上。按照这种方式，所产生的THz辐射(图1和2中的14)与偏压U的频率相应在强度上进行控制。不言而喻，在这里为频率变化，可以在与信号源，也就是偏压源16的连接下，使用图7中未详细示出的公知的电路18。
Claims (33)
1.一种产生太赫兹(THz)辐射的装置，带有锁模的短脉冲激光器，向其输送泵束，还带有具有谐振器反射镜的半导体元件，该半导体元件同时为在撞击的激光脉冲基础上产生THz辐射构成，其特征在于，提供的谐振器反射镜(M4)具有对短脉冲激光器(1)的激光辐射部分透射的半导体层(8)，半导体层的吸收端处于短脉冲激光器(1)激光辐射能量的下面，并且可与偏压源连接的电极(9，10)安装在半导体层上，以便在电场内产生THz辐射并将其辐射。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，谐振器反射镜(M4)为谐振器末级反射镜。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，谐振器反射镜(M4)为可饱和的布拉格反射镜(5)。
4.如权利要求1至3任意之一所述的装置，其特征在于，半导体层(8)由具有对自由电子有较短复合时间的半导体材料组成。
5.如权利要求1至4任意之一所述的装置，其特征在于，半导体层(8)为砷化镓(GaAs)层。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，半导体层(8)为低温砷化镓(LT-GaAs)层。
7.如权利要求1至4任意之一所述的装置，其特征在于，半导体层(8)为一种铝镓砷化物(AlGaAs)层。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，半导体层(8)为一种低温铝镓砷化物(LT-AlGaAs)层。
9.如权利要求1至8任意之一所述的装置，其特征在于，谐振器反射镜(M4)远离电极(9，10)的面上安装发射THz辐射的介电透镜(13)。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，介电透镜(13)由包括硅，砷化镓(GaAs)等的组中选出一种材料组成。
11.如权利要求1至10任意之一所述的装置，其特征在于，彼此平行的条状电极(9，10)彼此的距离(D)从30μm到几个mm。
12.如权利要求1至11任意之一所述的装置，其特征在于，条状电极(9，10)彼此的宽度(B)从5μm到几个10μm。
13.如权利要求1至12任意之一所述的装置，其特征在于，电极(9，10)由金属组成。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，电极(9，10)由从包括金，铝，铬，铂金层体系或者钛金层体系组中选出的金属组成。
15.如权利要求1至12任意之一所述的装置，其特征在于，电极(9，10)通过与金属触点连接的掺杂半导体材料的电极构成。
16.如权利要求1至15任意之一所述的装置，其特征在于，至少激光束(7)束横截面(7’)的强度重心处于电极(9，10)之间。
17.如权利要求1至16任意之一所述的装置，其特征在于，偏压源(16)为发射可变偏压而设置。
18.一种半导体元件，带有在激光器上使用的谐振器反射镜，设置该谐振器反射镜使激光器锁模工作，其中，该半导体元件同时为在撞击的激光脉冲基础上产生THz辐射构成，其特征在于，提供的谐振器反射镜(M4)具有对激光辐射(7)部分透射的半导体层(8)，半导体层的吸收端处于激光辐射(7)的能量下面，并且以本身公知的方式与偏压源连接的电极(9，10)安装在半导体层上面，以便在电场内产生THz辐射并将其辐射。
19.如权利要求18所述的半导体元件，其特征在于，谐振器反射镜(M4)为谐振器末级反射镜。
20.如权利要求18或19所述的半导体元件，其特征在于，谐振器反射镜(M4)为一种本身公知的可饱和的布拉格反射镜(5)。
21.如权利要求18至20任意之一所述的半导体元件，其特征在于，半导体层(8)由具有对自由电子有较短复合时间的半导体材料组成。
22.如权利要求18至21任意之一所述的半导体元件，其特征在于，半导体层(8)为砷化镓(GaAs)层。
23.如权利要求22所述的半导体元件，其特征在于，半导体层(8)为低温砷化镓(LT-GaAs)层。
24.如权利要求18至21任意之一所述的半导体元件，其特征在于，半导体层(8)为铝镓砷化物(AlGaAs)层。
25.如权利要求24所述的半导体元件，其特征在于，半导体层(8)为低温铝镓砷化物(LT-AlGaAs)层。
26.如权利要求15至21任意之一所述的半导体元件，其特征在于，谐振器反射镜(M4)远离电极(9，10)的面上安装发射THz辐射的，例如由硅，砷化镓(GaAs)等组成的介电透镜(13)。
27.如权利要求26所述的半导体元件，其特征在于，介电透镜(13)由包括硅，砷化镓(GaAs)等的组中选出一种材料组成。
28.如权利要求18至27任意之一所述的半导体元件，其特征在于，彼此平行的条状电极(9，10)彼此的距离(D)从30μm到几个mm。
29.如权利要求18至28任意之一所述的半导体元件，其特征在于，条状电极(9，10)彼此的宽度从5μm到几个10μm。
30.如权利要求18至29任意之一所述的半导体元件，其特征在于，电极(9，10)由例如金，铝，铬，铂金层体系或者钛金层体系的金属组成。
31.如权利要求30所述的半导体元件，其特征在于，电极(9，10)由从包括金，铝，铬，铂金层体系或者钛金层体系组中选出的金属组成。
32.如权利要求18至29任意之一所述的半导体元件，其特征在于，电极(9，10)通过与金属触点连接的掺杂半导体材料的电极构成。
33.如权利要求18至32任意之一所述的半导体元件，其特征在于，至少激光束(7)束横截面(7’)的强度重心处于电极(9，10)之间。
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100421318C (zh) * | 2006-06-19 | 2008-09-24 | 中国计量学院 | 半导体激光器的双波长输出光子混频产生太赫兹波的装置 |
| CN100438237C (zh) * | 2006-09-29 | 2008-11-26 | 华东师范大学 | 宽带太赫兹光产生器 |
| CN101539017A (zh) * | 2008-03-17 | 2009-09-23 | 普拉德研究及开发股份有限公司 | 利用太赫兹辐射的油-水-气分析设备和方法 |
| CN101713687B (zh) * | 2009-11-17 | 2011-03-16 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种太赫兹波段的无线发射接收装置及其发射接收方法 |
| CN101512854B (zh) * | 2006-07-31 | 2011-05-04 | 太赫技术有限公司 | 可调太赫辐射产生方法 |
| CN101656523B (zh) * | 2009-09-07 | 2011-09-07 | 浙江大学 | 三维结构TE011-λ/4-π模谐振器 |
| CN102483350A (zh) * | 2009-06-03 | 2012-05-30 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 太赫兹频率范围天线 |
| CN101431106B (zh) * | 2008-12-05 | 2012-06-06 | 中山大学 | 基于负微分迁移率的平面纳米电磁辐射器结构 |
| CN110231299A (zh) * | 2018-03-02 | 2019-09-13 | 浜松光子学株式会社 | 光学测量装置和光学测量方法 |
| CN112997333A (zh) * | 2018-09-05 | 2021-06-18 | 达姆施塔特工业大学 | 耿氏二极管和用于生成太赫兹辐射的方法 |
| CN118687683A (zh) * | 2024-08-26 | 2024-09-24 | 清华大学 | 太赫兹探测装置及其探测方法 |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2393260B (en) * | 2002-09-19 | 2004-12-01 | Teraview Ltd | Antenna Apparatus and Method for operating an Antenna |
| FR2870386B1 (fr) * | 2004-05-17 | 2006-09-01 | Centre Nat Rech Scient Cnrse | Emetteur et detecteur de rayonnement electromagnetique. |
| US7705415B1 (en) | 2004-08-12 | 2010-04-27 | Drexel University | Optical and electronic devices based on nano-plasma |
| US7078697B2 (en) * | 2004-10-07 | 2006-07-18 | Raytheon Company | Thermally powered terahertz radiation source using photonic crystals |
| DE102006010301B3 (de) * | 2006-03-07 | 2007-06-06 | Batop Gmbh | Anordnung zur Emission und zum Empfang von Terahertz Strahlung |
| DE102006010297B3 (de) * | 2006-03-07 | 2007-07-19 | Batop Gmbh | Photoleitende Terahertz Antenne |
| WO2008121159A2 (en) * | 2006-10-19 | 2008-10-09 | Los Alamos National Security Llc | Active terahertz metamaterial devices |
| JP5328265B2 (ja) * | 2008-08-25 | 2013-10-30 | キヤノン株式会社 | テラヘルツ波発生素子、及びテラヘルツ波発生装置 |
| US8228129B2 (en) * | 2008-11-06 | 2012-07-24 | Raytheon Company | Photonic crystal resonant defect cavities with nano-scale oscillators for generation of terahertz or infrared radiation |
| US8261557B2 (en) * | 2008-12-05 | 2012-09-11 | Raytheon Company | Heat transfer devices based on thermodynamic cycling of a photonic crystal with coupled resonant defect cavities |
| WO2010099328A2 (en) * | 2009-02-25 | 2010-09-02 | The University Of Memphis Research Foundation | Spatially-selective reflector structures, reflector disks, and systems and methods for use thereof |
| US8563955B2 (en) * | 2009-06-12 | 2013-10-22 | Baden-Wurttemberg Stiftung Ggmbh | Passive terahertz radiation source |
| TWI528062B (zh) * | 2010-08-27 | 2016-04-01 | 國立臺灣大學 | 摻鈦藍寶石晶體光纖、其製作方法及其應用之寬頻光源 |
| TWI600931B (zh) * | 2010-08-27 | 2017-10-01 | 國立臺灣大學 | 應用摻鈦藍寶石晶體光纖之寬頻光源裝置 |
| US8642964B2 (en) * | 2010-08-31 | 2014-02-04 | The United States of America, as represented by the Secretary of Commerce, NIST | High repetition rate photoconductive terahertz emitter using a radio frequency bias |
| JP5799538B2 (ja) * | 2011-03-18 | 2015-10-28 | セイコーエプソン株式会社 | テラヘルツ波発生装置、カメラ、イメージング装置、計測装置および光源装置 |
| WO2012145741A2 (en) | 2011-04-22 | 2012-10-26 | The University Of Memphis Reasearch Foundation | Spatially-selective disks, submillimeter imaging devices, methods of submillimeter imaging profiling scanners, spectrometry devices, and methods of spectrometry |
| US8357919B2 (en) * | 2011-05-25 | 2013-01-22 | The Aerospace Corporation | Systems, methods, and apparatus for generating terahertz electromagnetic radiation |
| CN109004059B (zh) * | 2017-06-26 | 2019-11-05 | 苏州科技大学 | 宽温带太赫兹波探测器 |
| US11888233B2 (en) * | 2020-04-07 | 2024-01-30 | Ramot At Tel-Aviv University Ltd | Tailored terahertz radiation |
| US11695249B2 (en) * | 2020-12-04 | 2023-07-04 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Femtosecond pulse laser apparatus |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5185586A (en) * | 1986-04-24 | 1993-02-09 | Energy Compression Research Corp. | Method and apparatus for digital synthesis of microwaves |
| US5109203A (en) * | 1986-04-24 | 1992-04-28 | Energy Compression Research Corp. | Generated and method for generating microwaves |
| US4782222A (en) * | 1987-09-03 | 1988-11-01 | Power Spectra | Bulk avalanche semiconductor switch using partial light penetration and inducing field compression |
| US5332918A (en) * | 1988-02-19 | 1994-07-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Ultra-high-speed photoconductive devices using semi-insulating layers |
| US5153442A (en) * | 1989-06-12 | 1992-10-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | High power, solid state RF pulse generators |
| US5146075A (en) * | 1991-04-08 | 1992-09-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Ligh activated high power integrated pulser |
| US5280168A (en) * | 1991-11-25 | 1994-01-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Tapered radial transmission line for an optically activated hybrid pulser |
| US5177486A (en) * | 1991-11-25 | 1993-01-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Optically activated hybrid pulser with patterned radiating element |
| US5148251A (en) * | 1991-11-25 | 1992-09-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Photoconductive avalanche GaAs switch |
| US5155352A (en) * | 1991-11-25 | 1992-10-13 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Optically activated sub-nanosecond hybrid pulser |
| US5262657A (en) * | 1992-01-24 | 1993-11-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Optically activated wafer-scale pulser with AlGaAs epitaxial layer |
| GB9300627D0 (en) * | 1993-01-14 | 1993-03-03 | Hitachi Europ Ltd | Terahertz radiation emission and detection |
| US5432374A (en) * | 1993-02-08 | 1995-07-11 | Santa Barbara Research Center | Integrated IR and mm-wave detector |
| US5283584A (en) * | 1993-05-06 | 1994-02-01 | The United States Of America As Represented By The Secrtary Of The Army | High power photon triggered ultra-wideband RF radiator with opposite apertures |
| US5319218A (en) * | 1993-05-06 | 1994-06-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Pulse sharpening using an optical pulse |
| US5382788A (en) * | 1993-07-16 | 1995-01-17 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Monolithic photoconductive bipolar pulsar utilizing a radial transmission line |
| US5663639A (en) * | 1994-01-18 | 1997-09-02 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus and method for optical heterodyne conversion |
| US5844288A (en) * | 1994-07-06 | 1998-12-01 | The Regents Of The University Of Michigan | Photoconductive element and method for measuring high frequency signals |
| USH1717H (en) * | 1995-11-16 | 1998-04-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Bistable photoconductive switches particularly suited for frequency-agile, radio-frequency sources |
| US5729017A (en) * | 1996-05-31 | 1998-03-17 | Lucent Technologies Inc. | Terahertz generators and detectors |
| FR2749721B1 (fr) * | 1996-06-07 | 1998-11-27 | Thomson Csf | Commutateur electrique a photoconducteur |
| US5940424A (en) * | 1996-06-24 | 1999-08-17 | International Business Machines Corporation | Semiconductor lasers and method for making the same |
| US5789750A (en) * | 1996-09-09 | 1998-08-04 | Lucent Technologies Inc. | Optical system employing terahertz radiation |
| US5773817A (en) * | 1996-09-12 | 1998-06-30 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Ultrafast, high voltage pulser using circumferentially illuminated, laser-switched radial transmission line |
| JPH11220200A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-08-10 | Japan Science & Technology Corp | 高出力遠赤外光発生方法及びその装置 |
| US6777684B1 (en) * | 1999-08-23 | 2004-08-17 | Rose Research L.L.C. | Systems and methods for millimeter and sub-millimeter wave imaging |
| GB2355309B (en) * | 1999-09-27 | 2002-01-09 | Toshiba Res Europ Ltd | A radiation source |
| JP4237363B2 (ja) * | 1999-11-10 | 2009-03-11 | 日本分光株式会社 | 赤外分光装置 |
| US6400165B1 (en) * | 2000-02-02 | 2002-06-04 | Lucent Technologies Inc. | Ultra-fast probe |
| US6344829B1 (en) * | 2000-05-11 | 2002-02-05 | Agilent Technologies, Inc. | High-isolation, common focus, transmit-receive antenna set |
| US6407708B1 (en) * | 2000-09-01 | 2002-06-18 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Microwave generator/radiator using photoconductive switching and dielectric lens |
| US6810062B2 (en) * | 2001-04-11 | 2004-10-26 | Axsun Technologies, Inc. | Passive optical resonator with mirror structure suppressing higher order transverse spatial modes |
| US7386016B2 (en) * | 2003-04-09 | 2008-06-10 | University Of Delaware | Terahertz frequency radiation sources and detectors based on group IV materials and method of manufacture |
-
2002
- 2002-02-28 AT AT0031202A patent/AT411503B8/de not_active IP Right Cessation
-
2003
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Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100421318C (zh) * | 2006-06-19 | 2008-09-24 | 中国计量学院 | 半导体激光器的双波长输出光子混频产生太赫兹波的装置 |
| CN101512854B (zh) * | 2006-07-31 | 2011-05-04 | 太赫技术有限公司 | 可调太赫辐射产生方法 |
| CN100438237C (zh) * | 2006-09-29 | 2008-11-26 | 华东师范大学 | 宽带太赫兹光产生器 |
| CN101539017A (zh) * | 2008-03-17 | 2009-09-23 | 普拉德研究及开发股份有限公司 | 利用太赫兹辐射的油-水-气分析设备和方法 |
| CN101431106B (zh) * | 2008-12-05 | 2012-06-06 | 中山大学 | 基于负微分迁移率的平面纳米电磁辐射器结构 |
| CN102483350B (zh) * | 2009-06-03 | 2014-10-29 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 太赫兹频率范围天线 |
| CN102483350A (zh) * | 2009-06-03 | 2012-05-30 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 太赫兹频率范围天线 |
| CN101656523B (zh) * | 2009-09-07 | 2011-09-07 | 浙江大学 | 三维结构TE011-λ/4-π模谐振器 |
| CN101713687B (zh) * | 2009-11-17 | 2011-03-16 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种太赫兹波段的无线发射接收装置及其发射接收方法 |
| CN110231299A (zh) * | 2018-03-02 | 2019-09-13 | 浜松光子学株式会社 | 光学测量装置和光学测量方法 |
| CN110231299B (zh) * | 2018-03-02 | 2023-07-14 | 浜松光子学株式会社 | 光学测量装置和光学测量方法 |
| CN112997333A (zh) * | 2018-09-05 | 2021-06-18 | 达姆施塔特工业大学 | 耿氏二极管和用于生成太赫兹辐射的方法 |
| CN118687683A (zh) * | 2024-08-26 | 2024-09-24 | 清华大学 | 太赫兹探测装置及其探测方法 |
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