JPWO2010119646A1 - テラヘルツ電磁波発生素子 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の実施例は、5対の層構造を備えるテラヘルツ電磁波発生素子である。テラヘルツ電磁波の中心波長は、136μm、中心周波数は、2.2THzと定める(図6のステップS1010)。
nTHz = 2.92
ng = 5.876
したがって、式(3)から、非線形光学結晶の厚さは以下のとおりである(図6のステップS1030)。
波長帯域 117μm - 155μm
周波数帯域 1.94THz - 2.56THz
格子周期Λは、式(6)を満たすように90μmと定める。
第2の実施例は、9対の層構造を備えるテラヘルツ電磁波発生素子である。第1の実施例と同様に、テラヘルツ電磁波の中心波長は136μm、中心周波数は、2.2THz、第1の層105の厚さは34μm、第2の層1073の厚さは23μmと定める。
第3の実施例は、3対の層構造を備えるテラヘルツ電磁波発生素子である。第1の実施例と同様に、テラヘルツ電磁波の中心波長は136μm、中心周波数は、2.2THz、第1の層105の厚さは34μm、第2の層1073の厚さは23μmと定める。
第4の実施例は、5対の層構造を備えるテラヘルツ電磁波発生素子である。第1の実施例と同様に、テラヘルツ電磁波の中心波長は136μm、中心周波数は、2.2THz、第1の層105の厚さは34μm、第2の層1073の厚さは23μmと定める。
波長帯域 133μm - 139μm
周波数帯域 2.16THz - 2.25THz
格子周期Λは、式(6)を満たすように90μmと定める。
最初に格子の製造方法について説明する。格子を製造する際には、切削加工またはリソグラフィーにより格子の金型を製造する。切削加工により格子の金型を製造する場合には、ダイヤモンドバイトを使って、金属またはガラスによる金型用基板を所定の凹凸形状に切削加工する。テラヘルツ電磁波に適用される回折格子の周期は30μmから3mmの間であるので、十分、切削加工より対応できる。リソグラフィーにより格子の金型を製造する場合には、金型用基板上にレジストを塗布し、所定の凹凸形状にしたがって露光量を変調させながら電子線や光を使ってレジスト上に照射する。照射されたレジストを現像すると露光量変調に応じてレジストが除去され、レジストによる凹凸形状が形成される。最後にエッチングを行うことにより、レジストによる凹凸形状が金型用基板に転写され、金型用基板に所定の凹凸形状を得ることができる。
Claims (11)
- 一方の面に光を照射したときに他方の面からテラヘルツ電磁波を射出する非線形光学物質からなる発生層と、
前記発生層の両側に設けた複数対の層構造と、を備えたテラヘルツ電磁波発生素子であって、前記複数対の層構造のそれぞれは、
第1の層と、
前記第1の層の、前記発生層と反対側に設けた第2の層と、
前記第2の層の、前記発生層の側の面に設けた、使用されるテラヘルツ電磁波の波長より小さい第1の周期及び第1の高さを有する第1の格子と、
前記第2の層の、前記発生層と反対側の面に設けた、第1の周期及び第1の高さを有する第2の格子と、を備え、
前記第1の層の媒質の屈折率(第1の屈折率)は、前記第2の層の媒質の屈折率(第2の屈折率)よりも低く、前記第1及び第2の格子は、前記第1の層と前記第2の層との間の屈折率が、前記第1及び第2の屈折率の間で徐々に変化するように構成され、前記発生層が発生するテラヘルツ電磁波の中心波長に対して、所望の帯域幅を有するテラヘルツ電磁波を発生するように、前記第1及び第2の層の厚さ、ならびに前記第1の高さを定めた、テラヘルツ電磁波発生素子。 - 所望の帯域幅の上限値以上の周波数のテラヘルツ電磁波をできるだけ除去するように、第1の周期を定めた、請求項1に記載のテラヘルツ電磁波発生素子。
- 前記第1及び第2の格子の凸部が前記第2の層の材質と同じ材質からなる、請求項1に記載のテラヘルツ電磁波発生素子。
- 前記第1及び第2の格子が、1次元に配列されている、請求項1に記載のテラヘルツ電磁波発生素子。
- 前記第1及び第2の格子が、2次元に配列されている、請求項1に記載のテラヘルツ電磁波発生素子。
- 前記第1の層の媒質が空気である、請求項1に記載のテラヘルツ電磁波発生素子。
- 前記第1の層を形成するように枠状のサポート構造を備えた、請求項6に記載のテラヘルツ電磁波発生素子。
- 前記第2の層と前記枠状のサポート構造とを一体的に形成した、請求項7に記載のテラヘルツ電磁波発生素子。
- 前記第2の層の媒質がポリプロピレンである、請求項1に記載のテラヘルツ電磁波発生素子。
- 前記非線形光学物質がテルル化亜鉛(ZnTe)の結晶である、請求項1に記載のテラヘルツ電磁波発生素子。
- 請求項1に記載のテラヘルツ電磁波発生素子を備えた物体検査システム。
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