JPH07199241A

JPH07199241A - パルス合成器

Info

Publication number: JPH07199241A
Application number: JP34962493A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Matsumoto; 貴裕松本; Shusuke Mimura; 秀典三村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-04

Abstract

(57)【要約】【目的】構成が簡易で、しかも安価なパルス合成器を
提供する。【構成】パルス合成器は、多孔質シリコン膜１０を用
いて形成したものである。多孔質シリコンは、入射光の
強度が十分小さいときには、光の吸収が弱く、入射光の
強度がしきい値以上に大きくなると、光の吸収が急に強
くなり、透過光の強度が飽和するという光誘導吸収効果
を有する。多孔質シリコン膜１０はたとえば陽極化成法
を用いて作製することができる。かかるパルス合成器で
は、しきい値よりも小さい一定強度のレーザー光Ｌ₀₁と
所定パルス幅を有するレーザー光Ｌ₁₁とを多孔質シリコ
ン膜１０に入射させて合成し、レーザー光Ｌ₁₁によっ
て、合成された光に対する多孔質シリコン膜１０の透過
率を制御することにより、レーザー光Ｌ₀₁を所望波形の
光に変えて出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所望波形を持つパルス
光を合成するパルス合成器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザー光から所望波形のパルス
光を得るためにはレーザー波形整形技術等が利用されて
いた。たとえば、パルス合成器としては、回折格子とフ
ーリエ変換光学系とを用いたものがある。このパルス合
成器では、まず、超短光パルスのもつ広い光周波数成分
や深い光変調により生成されたサイドバンド周波数成分
等を回折格子で分波する。そして、フーリエ変換光学系
により周波数領域でそれぞれの位相、強度を制御した後
に、回折格子で合波することにより、所望波形を持つパ
ルス光を生成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
パルス合成器では、周波数成分の生成に電気光学素子等
を使用するため、高い動作電圧を必要とすると共に、非
常に高価なものになってしまうという問題があった。ま
た、多数の光学素子を用いるため、装置が複雑になると
いう問題があった。

【０００４】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、構成が簡易で、しかも安価なパルス合成器を提
供することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の発明は、所望波形の光を合成するパ
ルス合成器において、光誘導吸収効果を有する多孔質シ
リコンを用いて形成したことを特徴とするものである。

【０００６】請求項２記載の発明に係るパルス合成器
は、請求項１記載の発明において、前記多孔質シリコン
が、しきい値よりも小さい強度の光が入射したときは光
の吸収が弱く、前記しきい値よりも大きい強度の光が入
射したときは光の吸収が強くなり透過した光の強度が飽
和するという光誘導吸収効果を有することを特徴とする
ものである。

【０００７】請求項３記載の発明に係るパルス合成器
は、請求項２記載の発明において、前記しきい値よりも
小さい一定強度の入力光と一又は二以上のパルス光とを
前記多孔質シリコンに入射させて合成し、前記パルス光
によって、前記合成された光に対する前記多孔質シリコ
ンの透過率を制御することにより、前記入力光を所望の
パルス波形の光に変えて出力することを特徴とするもの
である。

【０００８】請求項４記載の発明に係るパルス合成器
は、請求項３記載の発明において、前記入力光を二以上
用いることを特徴とするものである。

【０００９】請求項５記載の発明に係るパルス合成器
は、請求項１、２、３又は４記載の発明において、前記
多孔質シリコンが、単結晶又は多結晶シリコン上に形成
された後、電解研磨法を施して前記単結晶又は多結晶シ
リコンから剥されたフリースタンディングな膜であるこ
とを特徴とするものである。

【００１０】請求項６記載の発明に係るパルス合成器
は、請求項１、２、３、４又は５記載の発明において、
前記多孔質シリコンが、熱酸化多孔質シリコンであるこ
とを特徴とするものである。

【００１１】請求項７記載の発明に係るパルス合成器
は、請求項１、２、３、４又は５記載の発明において、
前記多孔質シリコンが、熱窒化多孔質シリコンであるこ
とを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】本発明者等は、後述する陽極化成法によって作
製した多孔質シリコンが、ある値（しきい値）よりも小
さい強度の光が入射したときは光の吸収が弱く、しきい
値よりも大きい強度の光が入射したときは光の吸収が急
に強くなり、透過した光の強度が飽和するという特性を
備えていることを見出した。すなわち、多孔質シリコン
は、光誘導吸収効果を有する。

【００１３】このような光誘導吸収効果を有する多孔質
シリコンに、たとえば、上記しきい値よりも小さい一定
強度の入力光と一又は二以上のパルス光とを入射させ
て、合成する。このとき、パルス光によって、合成され
た光に対する多孔質シリコンの透過率を制御することが
できるので、入力光を所望のパルス波形を持つ光に変え
て出力することができる。したがって、多孔質シリコン
を用いたパルス合成器を作製することが可能である。

【００１４】本発明者等は、ｐ型又はｎ型の単結晶シリ
コン基板（面方位（１１１）及び（１００）、抵抗率
０．０５〜１０００Ωｃｍ）を、陽極化成法（エチルア
ルコール：弗酸（４８％の水溶液）＝０：１〜１０：１
の水溶液中で、陽極側に単結晶シリコンを接続し、また
陰極側に白金等の電極を接続して、電流密度１ｍＡ／ｃ
ｍ²〜２００ｍＡ／ｃｍ²の電流を流し、単結晶シリコ
ンを加工する方法）で３０秒〜６０分間処理することに
より、単結晶シリコン基板上に多孔質シリコン層を作製
し、その後、多孔質シリコン層に電解研磨法（上記陽極
化成を行った後、７００ｍＡ／ｃｍ²程度の電流を流す
ことにより多孔質シリコン層をシリコン基板から剥す方
法）を施すことによって、上記のような光誘導吸収効果
を有するフリースタンディングな多孔質シリコン膜を作
製することができることを見出した。

【００１５】また、本発明者等は、ｐ型又はｎ型の単結
晶シリコン基板（面方位（１１１）及び（１００）、抵
抗率０．０５〜１０００Ωｃｍ）を、上記の陽極化成法
で３０秒〜６０分間処理することにより、シリコン基板
上に作製されたままの状態の多孔質シリコン膜も上記の
ような光誘導吸収効果を有することを見出した。

【００１６】更に、本発明者等は、ｐ型又はｎ型の単結
晶シリコン基板（面方位（１１１）及び（１００）、抵
抗率０．０５〜１０００Ωｃｍ）を、上記の陽極化成法
で３０秒〜６０分間処理することにより、単結晶シリコ
ン基板上に多孔質シリコン層を作製し、その後、多孔質
シリコン層を高速熱酸化（酸素又は酸素及び窒素雰囲気
中において、４００℃〜１２００℃で１０秒〜１２０秒
間熱酸化を行う）することによって、上記のような光誘
導吸収効果を有する高速熱酸化多孔質シリコン膜を作製
することができることを見出した。

【００１７】更に、本発明者等は、ｐ型又はｎ型の単結
晶シリコン基板（面方位（１１１）及び（１００）、抵
抗率０．０５〜１０００Ωｃｍ）を、上記の陽極化成法
で３０秒〜６０分間処理することにより、単結晶シリコ
ン基板上に多孔質シリコン層を作製し、その後、多孔質
シリコン層を高速熱窒化（窒素、アンモニア又は窒素及
びアンモニア雰囲気中において、４００℃〜１２００℃
で１０秒〜１２０秒間熱窒化を行う）することによっ
て、上記のような光誘導吸収効果を有する高速熱窒化多
孔質シリコン膜を作製することができることを見出し
た。

【００１８】

【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の第一実施例であるパルス合
成器の動作を説明するための図、図２は本実施例に用い
る多孔質シリコンにおける入射光強度と透過光強度との
関係を示す図、図３は本実施例に用いる多孔質シリコン
における入射光強度と透過率との関係を示す図である。

【００１９】第一実施例のパルス合成器は、図１に示す
ように、後述の陽極化成法で作製した多孔質シリコン
（porous silicon）膜１０を用いて形成したものであ
る。多孔質シリコンを用いてパルス合成器を作製するこ
とが可能である理由は、本発明者等が、多孔質シリコン
に光を入射させたときに入射光強度に応じて光の吸収が
変化すること、すなわち多孔質シリコンが光誘導吸収効
果を有することを見出したことによる。光誘導吸収効果
を有する物質としては、従来から、アモルファス半導体
やカルコゲナイドガラス等が知られている。しかし、多
孔質シリコンは、アモルファス半導体やカルコゲナイド
ガラス等の物質とは異なり、光誘導吸収効果が非常に大
きいという特徴がある。

【００２０】図２において、横軸は後述する陽極化成法
によって作製した多孔質シリコンに入射した入射光の強
度であり、縦軸はこの多孔質シリコンを透過した透過光
の強度である。図２からわかるように、入射光の強度が
十分小さいときには、光の吸収が弱く、透過光の強度は
入射光の強度に略比例して大きくなる。しかし、入射光
の強度がある値Ｓ以上に大きくなると、光の吸収が急に
強くなり、透過光の強度は入射光の強度が大きくなって
も略一定に保たれ、透過光の強度が飽和するようにな
る。このしきい値Ｓは、多孔質シリコンの膜厚によって
変化させることができる。たとえば、多孔質シリコンの
膜厚を約２０μｍとした場合、入射光としてレーザービ
ームを用い、そのビーム直径が５０μｍであるとする
と、ビーム強度が約１５０Ｗ／ｃｍ²になったときに透
過光の強度の飽和が起こる。また、図３は、図２のグラ
フから、横軸に入射光の強度、縦軸に透過率をとって描
いたグラフである。このように、本発明者等の実験によ
り、多孔質シリコンは光誘導吸収効果を有することが分
かった。この光誘導吸収効果は、入射光によって電子が
価電子帯（valence band）から伝導帯（conduction ban
d ）に光励起される光吸収過程により起こるので、光の
吸収は数フェムト秒（１０^-15秒）以下の非常に早い立
ち上がりを示す。また、多孔質シリコンのエネルギーギ
ャップは１．６ｅＶ程度であるので、かかる光誘導吸収
効果は、波長が約７７０ｎｍ以下の光に対して有効的に
起こる。

【００２１】さて、図１に示す多孔質シリコン膜１０に
は、ＣＷレーザー（continuous-wave laser ）及びパル
スレーザー（pulsed laser）からのレーザー光が入射す
る。ＣＷレーザーは一定強度のレーザー光を連続して発
生する。パルスレーザーは所定パルス幅を有するレーザ
ー光を発生する。ＣＷレーザーからのレーザー光Ｌ₀₁と
しては、図２及び図３に示すしきい値Ｓよりも小さい強
度Ｉ₀₁を有するものを用いる。また、パルスレーザーか
らのレーザー光Ｌ₁₁としては、その最大強度Ｉ₁₁とＣＷ
レーザーのレーザー光強度Ｉ₀₁との和が、図２及び図３
に示すしきい値Ｓよりも大きくなるようなものを用い
る。尚、レーザー光Ｌ₀₁とレーザー光Ｌ₁₁は、多孔質シ
リコン膜１０内の同一点を通過するように、それらの光
の軸を設定している。

【００２２】次に、第一実施例のパルス合成器の動作に
ついて説明する。まず、図１に示すように、レーザー光
Ｌ₀₁とレーザー光Ｌ₁₁とを多孔質シリコン膜１０に入射
させる。すると、レーザー光Ｌ₁₁の強度がゼロであると
きには、レーザー光Ｌ₀₁の強度がしきい値Ｓよりも小さ
いので、レーザー光Ｌ₀₁は多孔質シリコン膜１０でほと
んど吸収されず、大部分がそのまま透過して出力され
る。また、レーザー光Ｌ₁₁の強度が最大値をとるときに
は、レーザー光Ｌ₀₁とレーザー光Ｌ₁₁との強度の和がし
きい値Ｓよりも大きいので、レーザー光Ｌ₀₁は多孔質シ
リコン膜１０内でレーザー光Ｌ₁₁と合成されて大部分が
吸収される。このため、レーザー光Ｌ₀₁はほとんど透過
できない。したがって、レーザー光Ｌ₀₁が多孔質シリコ
ン膜１０を通過して出力される出力光は、図１に示すよ
うに、レーザー光Ｌ₀₁の波形からレーザー光Ｌ₁₁の波形
が削り取られたような形状の波形となる。

【００２３】次に、本発明の第二実施例について説明す
る。図４は本発明の第二実施例であるパルス合成器の動
作を説明するための図である。第二実施例のパルス合成
器は、図４に示すように、後述の陽極化成法で作製した
多孔質シリコン膜１０ａを用いて形成したものである。
図４に示す多孔質シリコン膜１０ａには、ＣＷレーザ
ー、第一パルスレーザー及び第二パルスレーザーからの
レーザー光が入射する。ＣＷレーザーは一定強度のレー
ザー光を連続して発生する。第一パルスレーザーは狭い
パルス幅を有するレーザー光を発生し、第二パルスレー
ザーは広いパルス幅を有するレーザー光を発生する。Ｃ
Ｗレーザーからのレーザー光Ｌ₀₂としては、図２及び図
３に示すしきい値Ｓよりも小さい強度Ｉ₀₂を有するもの
を用いる。第一パルスレーザーからのレーザー光Ｌ₁₂と
しては、その最大強度Ｉ₁₂とＣＷレーザーのレーザー光
強度Ｉ₀₂との和が、多孔質シリコンの透過率を５０％程
度変化させるものを用い、また、第二パルスレーザーか
らのレーザー光Ｌ₂₂も同様に、その最大強度Ｉ₂₂とＣＷ
レーザーのレーザー光強度Ｉ₀₂との和が、多孔質シリコ
ンの透過率を５０％程度変化させるようなものを用い
る。また、第一パルスレーザーからのレーザー光Ｌ₁₂と
第二パルスレーザーからのレーザー光Ｌ₂₂とＣＷレーザ
ーのレーザー光強度Ｌ₀₂とが重なった場合には、多孔質
シリコンの透過率がほぼ０％程度になるように設定す
る。尚、レーザー光Ｌ₀₂、レーザー光Ｌ₁₂及びレーザー
光Ｌ₂₂は、多孔質シリコン膜１０ａ内の同一点を通過す
るように、それらの光の軸を設定している。

【００２４】次に、第二実施例のパルス合成器の動作に
ついて説明する。まず、図４に示すように、レーザー光
Ｌ₀₂、第一レーザー光Ｌ₁₂及び第二レーザー光Ｌ₂₂を多
孔質シリコン膜１０ａに入射させる。すると、第一レー
ザー光Ｌ₁₂及び第二レーザー光Ｌ₂₂の強度がゼロである
ときには、レーザー光Ｌ₀₂の強度がしきい値Ｓよりも小
さいので、レーザー光Ｌ₀₂は多孔質シリコン膜１０ａで
ほとんど吸収されず、大部分がそのまま透過して出力さ
れる。また、第一レーザー光Ｌ₁₂の強度がゼロで、第二
レーザー光Ｌ₂₂の強度が最大値をとるときには、レーザ
ー光Ｌ₀₂と第二レーザー光Ｌ₂₂との強度の和はしきい値
Ｓより下に位置し、多孔質シリコンの透過率を５０％程
度に変化させるので、レーザー光Ｌ₀₂は多孔質シリコン
膜１０ａ内で第二レーザー光Ｌ₂₂と合成されて約５０％
吸収される。そして、第一レーザー光Ｌ₁₂と第二レーザ
ー光Ｌ₂₂の強度がともに最大値をとるときには、レーザ
ー光Ｌ₀₂と第一レーザー光Ｌ₁₂と第二レーザー光Ｌ₂₂と
の強度の和がしきい値Ｓよりも大きいので、レーザー光
Ｌ₀₂は多孔質シリコン膜１０ａ内で第一レーザー光Ｌ₁₂
と第二レーザー光Ｌ₂₂と合成されて大部分が吸収され
る。このため、レーザー光Ｌ₀₂はほとんど透過できな
い。したがって、レーザー光Ｌ₀₂が多孔質シリコン膜１
０ａを通過して出力される出力光は、図４に示すよう
に、レーザー光Ｌ₀₂の波形から第一レーザー光Ｌ₁₂及び
第二レーザー光Ｌ₂₂の波形が削り取られたような形状の
波形となる。

【００２５】このように、上記第一及び第二実施例のパ
ルス合成器では、ＣＷレーザー及び一又は二つのパルス
レーザーからのレーザー光を、光誘導吸収効果を有する
多孔質シリコン膜に入射させて合成し、パルスレーザー
からのレーザー光によって、合成された光に対する多孔
質シリコン膜の透過率をコントロールすることにより、
ＣＷレーザーからのレーザー光を所望のパルス波形を持
つ光として取り出すことができるので、電気光学素子等
を用いた従来のパルス合成器に比べて、構成が簡易にな
るという利点がある。また、多孔質シリコンの光誘導吸
収効果における光の吸収は非常に早い立ち上がりを示す
ので、第一及び第二実施例のパルス合成器では、高速の
光制御が可能である。

【００２６】尚、上記の各実施例では、ＣＷレーザーか
らのレーザー光を一つ用い、パルスレーザーからのレー
ザー光を一つ又は二つ用いた場合について説明したが、
たとえば、ＣＷレーザーからのレーザー光を二つ以上用
い、複数の出力光を同時に取り出すようにしてもよく、
また、パルスレーザーからのレーザー光を三つ以上用い
てもよい。この場合、各ＣＷレーザーからのレーザー光
に対して、一部のパルスレーザーからのレーザー光が多
孔質シリコン膜内の同一点を通過するように、これらの
光の軸を設定することにより、異なる波形を持つ複数の
出力光を同時に取り出すことができる。更に、使用する
光としては、レーザー光以外のものを用いてもよい。

【００２７】次に、上記の各実施例において使用する多
孔質シリコンの作製方法について図５及び図６を用いて
説明する。ここで、図５はｐ型のシリコンを用いた場
合、図６はｎ型のシリコンを用いた場合についてのもの
である。

【００２８】最初に、シリコンがｐ型である場合につい
て説明する。この場合は、まず、ｐ型単結晶シリコン基
板５２（（１００）面、抵抗率０．０５〜１０００Ωｃ
ｍ）の裏面にＡｌ５４を蒸着してオーミックコンタクト
をとり、第一中間生成物を作製する。次に、図５に示す
ように、ｐ型単結晶シリコン基板５２の表面に多孔質化
したい部分を除いて第一中間生成物をワックス又はテフ
ロン等で覆い、陰極側に白金電極Ｐｔを接続し、また陽
極側にＡｌ５４を接続して、白金電極Ｐｔ及び第一中間
生成物をエチルアルコール：弗酸（４８％の水溶液）＝
１：１の溶液（Ｃ₂Ｈ₅ＯＨ＋ＨＦ＋Ｈ₂Ｏ）の中に浸
す。定電流電源を用いて電流密度を１〜２００ｍＡ／ｃ
ｍ²に固定し約３〜６０分間陽極化成を行うことによっ
て多孔質シリコン層を作製し、第二中間生成物を作製す
る。そして、第二中間生成物の表面に付着したワックス
を有機溶剤で溶かし、Ａｌ５４をエッチングし、純水で
洗浄する。

【００２９】本発明者等は、陽極化成を行うための電流
として例えば３０ｍＡ／ｃｍ²流し、その後、この電流
を７００ｍＡ／ｃｍ²程度に増加すると、多孔質シリコ
ン層はシリコン基板５２から剥がれるという性質がある
ことを見出した。したがって、単体の多孔質シリコンを
取り出したい場合には、まず、陽極化成の後に電流を上
記の値まで増加させることによって簡単に多孔質シリコ
ン層をシリコン基板５２から剥す。そして、剥した多孔
質シリコンの膜をそのまま利用するか、または高速赤外
線照射装置を用いて酸素又は酸素及び窒素雰囲気中にお
いて４００〜１２００℃で１０〜１２０秒間熱酸化した
多孔質シリコン膜を利用する。尚、熱酸化した多孔質シ
リコン膜を利用するのではなく、高速赤外線照射装置を
用いて窒素、アンモニア又は窒素及びアンモニア雰囲気
中において４００〜１２００℃で１０〜１２０秒間熱窒
化した多孔質シリコン膜を利用してもよい。

【００３０】また、シリコンがｎ型の場合には、陽極化
成を行う際に、図６に示すように、ｎ型単結晶シリコン
基板５６上の多孔質シリコンを作製する面にタングステ
ンランプ光を照射することを除けば、ｐ型の場合と同様
であるので、その詳細な説明を省略する。

【００３１】本発明者等は、このようにして作製された
多孔質シリコンが、良好な光誘導吸収効果を有すること
を確認した。

【００３２】ところで、多孔質シリコンを単体で用いる
よりは、むしろ多くの多孔質シリコンをＬＳＩ化して希
望の回路に組むことの方が応用面から見て実際的である
と考えられる。

【００３３】多孔質シリコンはたとえば陽極化成法によ
ってシリコン基板上に作り込むことができる。この多孔
質シリコンを形成するための陽極化成のプロセスは容易
にＬＳＩ製造プロセスに取り込むことができるので、集
積化された発光素子を光ファイバー等を用いて結合させ
て、この中に多孔質シリコンを組み込んでおくことによ
って、集積化発光素子から任意の光パルス波形を得るこ
とが可能となる。

【００３４】尚、本発明は、上記の各実施例に限定され
るものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形
が可能である。たとえば、上記の多孔質シリコンの作製
では、単結晶シリコン基板上に多孔質シリコンを形成す
る場合について説明したが、単結晶シリコン基板の代わ
りに多結晶シリコン基板を用いても、同様に光誘導吸収
効果を有する多孔質シリコンを得ることができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、多孔質シリコンが光誘導吸収効果を有するこ
とにより、多孔質シリコンの透過率の変化を利用して、
所望のパルス波形を持つ光を取り出すことができるの
で、電気光学素子等を用いた従来のものに比べて、構成
が簡易になり、また、製造コストが安く、安定性及び信
頼性が非常に高く、しかも高集積化が容易なパルス合成
器を提供することができる。

【００３６】請求項２記載の発明によれば、多孔質シリ
コンは、しきい値よりも小さい強度の光が入射したとき
は光の吸収が弱く、しきい値よりも大きい強度の光が入
射したときは光の吸収が強くなり透過した光の強度が飽
和するという光誘導吸収効果を有することから、多孔質
シリコンの透過率の変化を利用して、所望のパルス波形
を持つ光を取り出すことができるので、電気光学素子等
を用いた従来のものに比べて、構成が簡易になり、ま
た、製造コストが安く、安定性及び信頼性が非常に高
く、しかも高集積化が容易なパルス合成器を提供するこ
とができる。

【００３７】請求項３記載の発明によれば、上記しきい
値よりも小さい一定強度の入力光と一又は二以上のパル
ス光とを多孔質シリコンに入射させて合成し、パルス光
によって、合成された光に対する多孔質シリコンの透過
率を制御することにより、入力光を所望のパルス波形の
光に変えて出力することができるので、電気光学素子等
を用いた従来のものに比べて、構成が簡易になり、ま
た、製造コストが安く、安定性及び信頼性が非常に高
く、しかも高集積化が容易なパルス合成器を提供するこ
とができる。

【００３８】請求項４記載の発明によれば、上記の各効
果に加えて、入力光を複数用いることにより、複数の出
力光を同時に得ることができるパルス合成器を提供する
ことができる。

【００３９】請求項５記載の発明によれば、フリースタ
ンディングな多孔質シリコンを用いることにより、上記
の各効果が優れたパルス合成器を提供することができ
る。

【００４０】請求項６記載の発明によれば、多孔質シリ
コンとして熱酸化多孔質シリコンを用いることにより、
上記の各効果がより優れたパルス合成器を提供すること
ができる。

【００４１】請求項７記載の発明によれば、多孔質シリ
コンとして熱窒化多孔質シリコンを用いることにより、
上記の各効果がより優れたパルス合成器を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例であるパルス合成器の動作
を説明するための図である。

【図２】本実施例に用いる多孔質シリコンにおける入射
光強度と透過光強度との関係を示す図である。

【図３】本実施例に用いる多孔質シリコンにおける入射
光強度と透過率との関係を示す図である。

【図４】本発明の第二実施例であるパルス合成器の動作
を説明するための図である。

【図５】ｐ型シリコン基板上に陽極化成法によって多孔
質シリコンを作製する方法を説明するための図である。

【図６】ｎ型シリコン基板上に陽極化成法によって多孔
質シリコンを作製する方法を説明するための図である。

【符号の説明】

１０，１０ａ多孔質シリコン膜５２ｐ型単結晶シリコン基板５４Ａｌ電極５６ｎ型単結晶シリコン基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所望波形の光を合成するパルス合成器に
おいて、光誘導吸収効果を有する多孔質シリコンを用い
て形成したことを特徴とするパルス合成器。
【請求項２】前記多孔質シリコンは、しきい値よりも
小さい強度の光が入射したときは光の吸収が弱く、前記
しきい値よりも大きい強度の光が入射したときは光の吸
収が強くなり透過した光の強度が飽和するという光誘導
吸収効果を有することを特徴とする請求項１記載のパル
ス合成器。
【請求項３】前記しきい値よりも小さい一定強度の入
力光と一又は二以上のパルス光とを前記多孔質シリコン
に入射させて合成し、前記パルス光によって、前記合成
された光に対する前記多孔質シリコンの透過率を制御す
ることにより、前記入力光を所望波形の光に変えて出力
することを特徴とする請求項２記載のパルス合成器。
【請求項４】前記入力光を二以上用いることを特徴と
する請求項３記載のパルス合成器。
【請求項５】前記多孔質シリコンは、単結晶又は多結
晶シリコン上に形成された後、電解研磨法を施して前記
単結晶又は多結晶シリコンから剥されたフリースタンデ
ィングな膜であることを特徴とする請求項１、２、３又
は４記載のパルス合成器。
【請求項６】前記多孔質シリコンは、熱酸化多孔質シ
リコンであることを特徴とする請求項１、２、３、４又
は５記載のパルス合成器。
【請求項７】前記多孔質シリコンは、熱窒化多孔質シ
リコンであることを特徴とする請求項１、２、３、４又
は５記載のパルス合成器。