JP2009130351A - 周波数可変テラヘルツ波光源素子 - Google Patents

Abstract

【課題】互いに異なる２つのモードで安定的なテラヘルツ波を発生させることができ、周波数可変が容易であり、小型化が可能な周波数可変テラヘルツ波光源素子を提供すること。
【解決手段】本発明による周波数可変テラヘルツ波光源素子は、２つの格子周期を有する二重回折格子を利用して任意の波長でリトロー（Ｌｉｔｔｒｏｗ）回折条件を満足させるとともに、他の波長でリトマン（Ｌｉｔｔｍａｎ−Ｍｅｔｃａｌｆ）回折条件を満足させることによって、互いに異なる２つの波長で同時に発振がなされるようにして、２つの発振波長のビーティング（ｂｅａｔｉｎｇ）により安定的にテラヘルツ波を発生させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、周波数可変テラヘルツ波光源素子に関し、より詳細には、互いに異なる２つのモードで安定的にテラヘルツ波を発生させることができ、周波数可変が容易であり、小型化が可能な周波数可変テラヘルツ波光源素子に関する。

なお、本発明は、韓国情報通信部及び情報通信研究振興院のＩＴ成長動力技術開発事業の一環として行われた研究から導き出されたものである［課題管理番号：２００６−Ｓ−０５９−０２、課題名：ＡＳＯＮ基盤のメトロ光回線分配技術開発］。

このような要求に応じて、最近になって、光波（光）とマイクロ波の中間領域に属する電磁波であるテラヘルツ波（Ｔｅｒａｈｅｒｔｚ Ｗａｖｅ）を利用して光源を製作する技術が研究されている。

このテラヘルツ波は、可視光線のように直進しつつ、電波のように多様な物質をよく透過するので、物理、化学、生物学、医学などの基礎科学だけでなく、偽造紙幣、麻薬、爆発物、生化学武器などの感知はもちろん、産業構造物をも非破壊的的に検査することができるので、一般産業、国防、保安などの分野においても広範囲に活用されるものと期待されている。また、情報通信分野においても、４０Ｇｂｉｔ／ｓ以上の無線通信、高速データ処理、衛星間通信にテラヘルツ技術が広範囲に使用されるものと期待されている。

現在までパルス形態と連続波形態のテラヘルツ波を生成するための方法が多く研究されており、現在まで研究されたテラヘルツ波生成方法としては、周波数倍加法、後進波発振器（Ｂａｃｋｗａｒｄ ｗａｖｅ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）、フォトミキシング（Ｐｈｏｔｏｍｉｘｉｎｇ）方法、ＣＯ₂ポンプガスレーザー、量子カスケードレーザー（Ｑｕａｎｔｕｍ ｃａｓｃａｄｅ ｌａｓｅｒ）、自由電子レーザー（Ｆｒｅｅ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｌａｓｅｒ）など非常に多様な技術などが挙げられる。

上述されたテラヘルツ波生成方法のうち、周波数可変が可能であり、発振特性が連続的であり、かつ非常に狭い帯域幅を有するテラヘルツ波を生成するための方法としてフォトミキシング方法が使用されている。

このフォトミキシング方法は、互いに異なる波長を有する２つのレーザービームをキャリアの寿命時間が非常に短い光伝導材料又は単一走行キャリア光ダイオード（ｕｎｉｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ−ｃａｒｒｉｅｒ−ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ；ＵＴＣ−ＰＤ）に空間的に結合させて、２つのレーザービームの波長差異に該当するテラヘルツ波を生成する方法である。

このようなフォトミキシング方法を利用してテラヘルツ波を生成する場合、波長が異なる２つのレーザービームの干渉によってテラヘルツ波が生成されるので、２つのレーザービームの特性と相互間のコヒアランス特性によってテラヘルツ波の特性が決定される。

したがって、周波数可変が容易であり、互いに異なる２つのモードで安定的なテラヘルツ波を発生させ得るテラヘルツ波光源を具現するためには、２つのレーザーダイオードで非常に安定的であり、相互コヒアランス特性を有し、かつ波長可変が可能なレーザービームが放出されるようにすることが非常に重要である。また、上述した２つのレーザーダイオードを単一集積し、小型で具現することも非常に重要である。

しかし、現在までフォトミキシング方法において活用する技術は、大部分２つの高出力固体レーザーや半導体レーザーの２つの縦モード間隔を制御し、２つのモードの周波数差異がテラヘルツになるようにする方法を活用しており、このため、安定的にテラヘルツ波を発生させることが困難であるだけでなく、周波数可変及び小型化が難しい限界点を有している。

一例として、導波路に２つの励起光源を注入し、高出力のテラヘルツ波を生成する方法が公知されているが、この方法は、２つのモードの波長間の位相変調が不可能なので、テラヘルツ波発生効率が低く、安定性に問題があるという短所がある。

他の一例として、ＤＦＢレーザーにおいて２つのサイドモードが発振するように設計し、これらの波長差異によってテラヘルツ波を生成する方法が公知されているが、この方法は、１つの利得媒質の使用による動作領域限界と制限された周波数の問題点を有している。

さらに他の一例として、格子周期が異なる２つのＤＦＢ領域及び位相変調領域で構成された多重領域ＤＦＢレーザー素子を利用してテラヘルツ波を発生させる方法が公知されているが、この方法は、ＤＦＢレーザー自体の波長可変範囲が数ｎｍに制限されるので、２つのモード間の差異も数ｎｍ程度に過ぎない。したがって、テラヘルツ波の周波数可変は、ＴＨｚに至らない限界を有している。

波長可変光源素子（波長可変レーザー）は、ＷＤＭ光通信システムの光源として注目される素子であって、一般に、単一波長の光を特定波長の光に可変させるために、リトマン（Ｌｉｔｔｍａｎ−Ｍｅｔｃａｌｆ）方式又はリトロー（Ｌｉｔｔｒｏｗ）方式の外部共振器型波長可変光源素子が使われている。

図１Ａは、従来の波長可変光源素子のうちリトマン方式の外部共振器型波長可変光源素子を説明するための構造図である。この図１Ａを参照すれば、リトマン方式の外部共振器型波長可変光源素子は、広い波長帯域を有するレーザーダイオード１１０から発生したビームを平行に作るレンズ１３０と、平行ビームを回折させるための回折格子１５０と、回折されたビームを反射させるための反射ミラー１７０とで構成される。

レーザーダイオード１１０からビームが発生すれば、レンズ１３０によりビームが平行に集められ、平行ビームは、回折格子１５０により反射ミラー１７０側に回折される。反射ミラー１７０は、機械装置（不図示）により回折格子１５０に向かう角度が調節され、これにより、反射ミラー１７０は、入射される波長のうち垂直に入射される特定波長の光のみを回折格子１５０に反射させる。回折格子１５０に反射されて戻ったビームは、回折格子１５０によりさらに回折され、レンズ１３０を介してレーザーダイオード１１０に戻る。

すなわち、リトマン方式の外部共振器型波長可変光源素子においては、反射ミラー１７０が配置される角度によってレーザーダイオード１１０に戻るビームの波長が変わり、このような原理によって波長の可変がなされる。

一方、リトロー方式の外部共振器型波長可変光源素子は、リトマン方式と構成が類似しているが、反射ミラーの角度を調節せずに、回折格子１５０の角度を調節し、波長を可変させる。

図１Ｂは、従来のリトロー方式の外部共振器型波長可変光源素子を説明するための構造図である。この図１Ｂを参照すれば、リトロー方式の外部共振器型波長可変光源素子は、レーザーダイオード１１０からビームが発生すれば、レンズ１３０によりビームが平行に集められ、平行に集められたビームのうち特定波長を有するビームが回折格子１５０の角度によって回折され、レンズ１３０を介してレーザーダイオード１１０に戻る。すなわち、回折格子１５０が配置される角度によってレーザーダイオード１１０に戻るビームの波長が変化され、波長の可変がなされる。

米国特許登録第６，１４４，６７９号 米国特許公開ＵＳ２００５／０２４２２８７Ａ１号公報 大韓民国特許公開第２００７−００８８３５６号公報 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ， １８th Ｊａｎｕａｒｙ ２００７， Ｖｏｌ． ４３， Ｎｏ． ２， Ｒ． Ｗｉｌｋ ｅｔ ａｌ．， “Ｔｅｒａｈｅｒｔｚ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ １０６４ｎｍ ＤＦＢ ｌａｓｅｒ ｄｉｏｄｅ” ＩＥＥＥ Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９５， Ｖｏｌ． ７， Ｎｏ． ９， Ｓ． Ｉｉｏ ｅｔ ａｌ．， “Ｔｗｏ−Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ−Ｍｏｄｅ Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅｓ”

上述したように、従来の外部共振器型波長可変光源素子は、反射ミラー又は回折格子を機械的に回転させて角度を調節することによって、特定波長のビームが選択されるようにする。したがって、反射ミラー又は回折格子を機械的に精密に回転させなければならないので、特定波長を選択するための高い精密度の回転装置が必要なだけでなく、波長可変範囲が狭くて、かつモジュールのサイズを小型化しにくいという問題点がある。

それで、広い波長可変範囲を有しながら、構造体の移動がなく、小型化が容易であり、かつ可変速度が速い光源を製作するためには、新しい技術が要求されている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、互いに異なる２つのモードで安定的なテラヘルツ波を発生させることができ、周波数可変が容易であり、かつ小型化が可能な周波数可変テラヘルツ波光源素子を提供することにある。

このような目的を達成するためになされたもので、本発明による周波数可変テラヘルツ波光源素子は、複数の波長のビームを発生させる第１光源及び第２光源と、該第１光源及び該第２光源から発生したビームを集束させるレンズと、該レンズにより集束されたビームをリトロー（Ｌｉｔｔｒｏｗ）回折条件及びリトマン（Ｌｉｔｔｍａｎ−Ｍｅｔｃａｌｆ）回折条件によってそれぞれ回折させる第１回折部及び第２回折部で構成された二重回折格子とを備え、該二重回折格子の前記第１回折部及び前記第２回折部により回折された各ビームのビーティング（ｂｅａｔｉｎｇ）によりテラヘルツ波が生成されることを特徴とする。

また、前記二重回折格子の前記第１回折部は、前記第１光源から発生したビームのうち第１波長で前記リトロー（Ｌｉｔｔｒｏｗ）回折条件を満足することができるように第１格子周期を有し、前記二重回折格子の前記第２回折部は、前記第１光源から発生したビームのうち前記第１波長に対して所定の波長間隔を有する第２波長で前記リトマン（Ｌｉｔｔｍａｎ−Ｍｅｔｃａｌｆ）回折条件を満足することができるように第２格子周期を有する。

また、前記第１光源から前記第１波長のビームと前記第２波長のビームが発生し、前記第１波長のビームと前記第２波長のビームとは、所定の波長間隔を有する。

また、前記第１波長のビームは、前記二重回折格子の前記第１回折部で前記リトロー（Ｌｉｔｔｒｏｗ）回折条件によって回折され、前記レンズを介して前記第１光源として入射される。

また、前記リトロー回折条件によって回折された第１波長のビームにより前記第１光源が発振する。

また、前記第２波長のビームは、前記二重回折格子の前記第２回折部で前記リトマン（Ｌｉｔｔｍａｎ−Ｍｅｔｃａｌｆ）回折条件によって回折され、前記第２光源として入射される。

また、前記リトマン回折条件によって回折された前記第２波長のビームにより前記第２光源が発振することを特徴とする。

また、前記第１光源及び前記第２光源は、前記第１波長及び前記第２波長からそれぞれ前記リトロー回折条件及び前記リトマン回折条件によって共振モードを形成し、前記二重回折格子の前記第１回折部で回折された前記第１波長のビームと前記二重回折格子の前記第２回折部で回折された前記第２波長のビームのビーティング（ｂｅａｔｉｎｇ）によりテラヘルツ波が生成される。

また、前記第２光源がレーザーダイオードアレイで構成された場合、前記第１光源が前記リトロー（Ｌｉｔｔｒｏｗ）回折条件によって発振し、前記レーザーダイオードアレイのうちいずれか１つのレーザーダイオードが前記リトマン（Ｌｉｔｔｍａｎ−Ｍｅｔｃａｌｆ）回折条件によって発振する。

また、印加される電気信号によって屈折率が変化する可変偏向器が、前記リトマン（Ｌｉｔｔｍａｎ−Ｍｅｔｃａｌｆ）回折が起きる経路上に配置される場合、前記可変偏向器の屈折率変化によって、前記二重回折格子の前記第２回折部で前記リトマン（Ｌｉｔｔｍａｎ−Ｍｅｔｃａｌｆ）回折条件によって回折されたビームの波長が連続的に可変され、前記テラヘルツ波の周波数が可変される。

また、前記第１光源及び前記第２光源は、複数の波長のビームを発生させるファブリペロー半導体レーザーであることを特徴とする。

本発明によれば、互いに異なる２つのモードで安定的にテラヘルツ波を発生させることができ、数ＴＨｚまで周波数可変が容易であり、かつ小型化が可能な周波数可変テラヘルツ波光源素子を具現することができる。

以下、図面を参照して本発明の各実施例について説明する。以下に説明する実施例は、本発明の思想を当業者に充分伝達するために、例として提供されるものである。したがって、本発明は、後述する実施例に限定されず、他の形態に具体化され得る。

＜第１実施例＞
図２は、本発明の第１実施例に係る周波数可変テラヘルツ波光源素子を説明するための構成図である。この図２を参照すれば、本発明の第１実施例に係る周波数可変テラヘルツ波光源素子２００ａは、複数の波長のビームを発生させる第１光源２１０及び第２光源２２０と、この第１光源２１０及び第２光源２２０から発生したビームを集束させるレンズ２３０と、このレンズ２３０により集束されたビームを前記第１光源２１０及び第２光源２２０側に回折させる二重回折格子２５０とで構成されている。

第１光源２１０及び第２光源２２０は、複数の波長のビームを発生させ、広い波長帯域を有する光源であって、ファブリペロー（Ｆａｂｒｙ−Ｐｅｒｏｔ）半導体レーザーであることが好ましく、その終端には、受動導波路（不図示）が結合されることが好ましい。

二重回折格子２５０は、第１格子周期ｄ₁を有する第１回折部２５１と、第２格子周期ｄ₂を有する第２回折部２５３とからなる。ここで、第１格子周期ｄ₁は、リトロー（Ｌｉｔｔｒｏｗ）回折条件を満足させ得るように設定され、第２格子周期ｄ₂は、リトマン（Ｌｉｔｔｍａｎ−Ｍｅｔｃａｌｆ）回折条件を満足させ得るように設定される。

すなわち、本発明では、２つの格子周期ｄ₁、ｄ₂を有する二重回折格子２５０を利用して第１波長λ₁でリトロー回折条件を満足させるとともに、第２波長λ₂でリトマン回折条件を満足させることによって、第１波長λ₁及び第２波長λ₂で同時に発振がなされるようにして、２つの発振波長のビーティング（ｂｅａｔｉｎｇ）によりテラヘルツ波を生成する。以下、これについてさらに詳しく説明する。

まず、第１光源２１０から発生したビームのうち第１波長λ₁のビームＢ₁は、レンズ２３０により集束され、二重回折格子２５０に入射される。第１波長λ₁のビームＢ₁は、二重回折格子２５０の第１格子周期ｄ₁を有する第１回折部２５１でリトロー回折条件によって回折され、さらにレンズ２３０を介して第１光源２１０に戻る。

一方、第１光源２１０から発生したビームのうち第２波長λ₂のビームＢ₂は、レンズ２３０により集束され、二重回折格子２５０に入射される。第２波長λ₂のビームＢ₂は、二重回折格子２５０の第２格子周期ｄ₂を有する第２回折部２５３でリトマン回折条件によって回折され、レンズ２３０を介して第２光源２２０に入射される。

この時、第１波長λ₁及び第２波長λ₂と第１格子周期ｄ₁及び２格子周期ｄ₂との関係式は、次の式１の通りである。

ここで、ｍは、格子次数、ｎ_effは、ビームの有効屈折率、θ_iは、入射角度、θ_oは、回折角度を示す。

上記式１を利用して第１波長λ₁及び第２波長λ₂で同時に共振がなされることができる波長間隔Δλ₂₁＝λ₂−λ₁を計算すれば、次の式２の通りである。

ここで、ｍは、格子次数、ｎ_effは、ビームの有効屈折率、θ_iは、入射角度、θ_oは、回折角度を示す。

したがって、第１光源２１０及び第２光源２２０が共に動作する状態で、第１光源２１０及び第２光源２２０は、所定の波長間隔Δλ₂₁を有する第１波長λ₁と第２波長λ₂で共振モードを形成するようになる。

すなわち、第１光源２１０と第１回折部２５１のリトロー回折共振条件によって第１波長λ₁のビームＢ₁が発振し、第１光源２１０及び第２光源２２０と第２回折部２５３のリトマン回折共振条件によって第２波長λ₂のビームＢ₂が発振する。

この時、次の式３のように、第１波長λ₁＝１／ｆ₁のビームＢ₁と第２波長λ₂＝１／ｆ₂のビームＢ₂との間にビーティング（ｂｅａｔｉｎｇ）が発生し、このようなビーティングにより、最終的に所定の波長間隔Δλ₂₁に該当する周波数（ｆ₁−ｆ₂）／２に変調されたテラヘルツ波が生成される。

ここで、第１光源２１０が第２波長λ₂のビームＢ₂により発振しないように設計し、第２光源２２０が第１波長λ₁のビームＢ₁により発振しないように設計することが好ましい。

一方、前記第１光源２１０から第１波長λ₁及び第２波長λ₂のビームが同時に発生することによって、発振特性が多少不安定になることがあるが、このような問題点は、第２光源２２０の利得を適宜制御することによって解決されることができる。

＜第２実施例＞
図３は、本発明の第２実施例に係る周波数可変テラヘルツ波光源素子を説明するための構成図であり、この第２実施例の周波数可変テラヘルツ波光源素子２００ｂは、図２に示された第１実施例の周波数可変テラヘルツ波光源素子２００ａにおいて、第２光源２２０がレーザーダイオードアレイ２２０’（２２１，２２２・・・２２ｎ）で構成されることを除いて他の構成要素は同一である。

図３を参照すれば、第１光源２１０とレーザーダイオードアレイ２２０’のうちｎ番目のレーザーダイオード２２ｎに電流を注入して動作させれば、第１光源２１０は、リトロー回折条件によって回折される第１波長λ₁のビームＢ₁により発振し、ｎ番目のレーザーダイオード２２ｎは、リトマン回折条件によって回折される第ｎ波長λ_nのビームＢ_nにより発振する。

すなわち、第１光源２１０とｎ番目のレーザーダイオード２２ｎを動作させれば、第１波長λ₁のビームＢ₁と第ｎ波長λｎのビームＢｎのビーティングにより所定の波長間隔Δλ_n1＝λ_n−λ₁に該当する周波数（ｆ₁−ｆ_n）／２に変調されたテラヘルツ波が生成される。

＜第３実施例＞
図４は、本発明の第３実施例に係る周波数可変テラヘルツ波光源素子を説明するための構成図であり、この第３実施例に係る周波数可変テラヘルツ波光源素子２００ｃは、図３に示された周波数可変テラヘルツ波光源素子２００ｂにおいて、リトマン回折が起きる経路に三角形形状の可変偏向器２７０が具備されることを除いて他の構成要素は同一である。

図４を参照すれば、二重回折格子２５０の第２回折部２５３でリトマン回折条件によって回折される第２波長λ₂のビームＢ₂のみが可変偏向器２７０を通過する。

この可変偏向器２７０は、印加される電気信号によって屈折率が変化し、このような可変偏向器２７０の屈折率の変化によって通過されたビームの方向が可変され、リトマン回折条件を満足する共振波長も連続的に可変される。

したがって、リトロー回折条件とリトマン回折条件を満足する共振波長の差異によるテラヘルツ波の周波数も連続的に可変される。

例えば、第１回折部２５１の格子周期ｄ₁が４．４μｍ、周辺屈折率が３．２５８の場合、１５３０ｎｍ波長のビームに対するリトロー回折角θ₁は、上記数式１により約２１．９度に計算される。また、第２回折部２５３の格子周期ｄ₂が３．３μｍである場合、リトマン回折角θ₂は、３８．７度になり、１５３４ｎｍの共振波長が設定される。すなわち、１５３０ｎｍと１５３４ｎｍ波長で共振モードが形成される。

ここで、可変偏向器２７０により回折角度が約０．１９度まで連続的に変化すれば、リトマン共振波長が約４ｎｍまで変化する。したがって、図４に示した第３実施例の場合、可変偏向器２７０をリトマン回折経路に挿入して動作するようにし、１番目のレーザーダイオード２２１からｎ番目のレーザーダイオード２２ｎを順次に動作させれば、４ｘｎ ｎｍ間隔の周波数可変テラヘルツ波を生成することができるようになる。全体１０個のレーザーダイオードを配置する場合には、１５３４〜１５７０ｎｍの範囲で可変するリトマン共振波長が設定される。

結果として、１５３０ｎｍ〜１５３４ｎｍの差異に該当する０．５ＴＨｚ（〜４ｎｍ）周波数から１５３０ｎｍ〜１５７４ｎｍの差異に該当する５ＴＨｚ（〜４０ｎｍ）の周波数まで数ＴＨｚの可変範囲を有する周波数可変テラヘルツ波光源素子を設計することができる。

以上、本発明についてその好ましい実施例を中心にして説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明が本発明の本質的な特性から脱しない範囲で変形された形態で具現されることができることを理解することができる。それで、開示された実施例は、限定的な観点でなく、説明的な観点で考慮すべきものである。本発明の範囲は、前述した説明でなく、特許請求範囲に示されており、それと同等な範囲内にある全ての差異点は、本発明に含まれたものに解すべきである。

従来のＬｉｔｔｍａｎ−Ｍｅｔｃａｌｆ方式の外部共振器を説明するための構造図である。 従来のＬｉｔｔｒｏｗ方式の外部共振器を説明するための構造図である。 本発明の第１実施例に係る周波数可変テラヘルツ波光源を説明するための構造図である。 本発明の第２実施例に係る周波数可変テラヘルツ波光源を説明するための構造図である。 本発明の第３実施例に係る周波数可変テラヘルツ波光源を説明するための構造図である。

符号の説明

１１０ レーザーダイオード
１３０ レンズ
１５０ 回折格子
１７０ 反射ムラー
２２０ａ，２００ｂ，２００ｃ 周波数可変テラヘルツ波光源素子
２１０ 第１光源
２２０ 第２光源
２２０’（２２１，２２２・・・２２ｎ） レーザーダイオードアレイ
２３０ レンズ
２５０ 二重回折格子
２５１ 第１格子周期ｄ₁を有する第１回折部
２５３ 第２格子周期ｄ₂を有する第２回折部
２７０ 可変偏向器

Claims (12)

1. 複数の波長のビームを発生させる第１光源及び第２光源と、
   該第１光源及び該第２光源から発生したビームを集束させるレンズと、
   該レンズにより集束されたビームをリトロー回折条件及びリトマン回折条件によって、それぞれ回折させる第１回折部及び第２回折部で構成された二重回折格子とを備え、
   該二重回折格子の前記第１回折部及び前記第２回折部により回折された各ビームのビーティングによりテラヘルツ波が生成されることを特徴とする周波数可変テラヘルツ波光源素子。
2. 前記二重回折格子の前記第１回折部は、第１波長で前記リトロー回折条件を満足することができるように第１格子周期を有し、前記二重回折格子の前記第２回折部は、第２波長で前記リトマン回折条件を満足することができるように第２格子周期を有することを特徴とする請求項１に記載の周波数可変テラヘルツ波光源素子。
3. 前記第１光源から前記第１波長のビームと前記第２波長のビームが発生し、前記第１波長のビームと前記第２波長のビームとは、所定の波長間隔を有することを特徴とする請求項２に記載の周波数可変テラヘルツ波光源素子。
4. 前記第１光源から発生した前記第１波長のビームは、前記二重回折格子の前記第１回折部で前記リトロー回折条件によって回折され、前記第１光源として入射されることを特徴とする請求項３に記載の周波数可変テラヘルツ波光源素子。
5. 前記リトロー回折条件によって回折された前記第１波長のビームにより前記第１光源が発振することを特徴とする請求項４に記載の周波数可変テラヘルツ波光源素子。
6. 前記第１光源から発生した前記第２波長のビームは、前記二重回折格子の前記第２回折部で前記リトマン回折条件によって回折され、前記第２光源として入射されることを特徴とする請求項３に記載の周波数可変テラヘルツ波光源素子。
7. 前記リトマン回折条件によって回折された前記第２波長のビームにより前記第２光源が発振することを特徴とする請求項６に記載の周波数可変テラヘルツ波光源素子。
8. 前記第１波長及び前記第２波長のビームが、前記二重回折格子の前記第１回折部及び前記第２回折部でそれぞれ回折され、回折された前記第１波長及び前記第２波長のビームのビーティングにより所定の波長間隔を有するテラヘルツ波が生成されることを特徴とする請求項３に記載の周波数可変テラヘルツ波光源素子。
9. 前記第２光源がレーザーダイオードアレイで構成される場合、
   前記第１光源が前記リトロー回折条件によって発振し、前記レーザーダイオードアレイのうちいずれか１つのレーザーダイオードが前記リトマン回折条件によって発振することを特徴とする請求項１に記載の周波数可変テラヘルツ波光源素子。
10. 印加される電気信号によって屈折率が変化する可変偏向器が、前記リトマン回折が起きる経路上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の周波数可変テラヘルツ波光源素子。
11. 前記可変偏向器の屈折率変化によって、前記二重回折格子の前記第２回折部で前記リトマン回折条件によって回折されたビームの波長が連続的に可変され、前記テラヘルツ波の周波数が可変されることを特徴とする請求項１０に記載の周波数可変テラヘルツ波光源素子。
12. 前記第１光源及び前記第２光源は、複数の波長のビームを発生させるファブリペロー半導体レーザーであることを特徴とする請求項１に記載の周波数可変テラヘルツ波光源素子。

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