KR101341706B1 - Terahertz single-point fiber detector using thin electro-optical materials and manufacturing method thereof - Google Patents

Terahertz single-point fiber detector using thin electro-optical materials and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101341706B1
KR101341706B1 KR1020120009146A KR20120009146A KR101341706B1 KR 101341706 B1 KR101341706 B1 KR 101341706B1 KR 1020120009146 A KR1020120009146 A KR 1020120009146A KR 20120009146 A KR20120009146 A KR 20120009146A KR 101341706 B1 KR101341706 B1 KR 101341706B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
zinc telluride
thin film
optical fiber
terahertz
optical
Prior art date
Application number
KR1020120009146A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130087901A (en
Inventor
안재욱
이민우
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Priority to KR1020120009146A priority Critical patent/KR101341706B1/en
Publication of KR20130087901A publication Critical patent/KR20130087901A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101341706B1 publication Critical patent/KR101341706B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N2021/8477—Investigating crystals, e.g. liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/08—Optical fibres; light guides

Abstract

전광물질을 이용한 테라헤르츠 광섬유 일점 검출장치 및 그 제조 방법이 개시된다. 테라헤르츠파 검출 장치는 일 측면이 수직으로 절단된 광 섬유; 및 광 섬유의 일 측면에 부착되는 텔루륨화아연(ZnTe, Zinc Telluride) 박막을 포함하고, 텔루륨화아연 박막에 의해 반사되는 펨토초 레이저 펄스의 위상지연 정도를 이용하여 테라헤르츠 전자기파를 검출할 수 있다.Disclosed are a terahertz optical fiber single point detection apparatus using an all-optical material and a method of manufacturing the same. The terahertz wave detection device includes an optical fiber in which one side is vertically cut; And a zinc telluride (ZnTe) thin film attached to one side of the optical fiber, and the terahertz electromagnetic wave may be detected using a phase delay degree of a femtosecond laser pulse reflected by the zinc telluride thin film.

Description

전광물질을 이용한 테라헤르츠 광섬유 일점 검출장치 및 그 제조 방법{TERAHERTZ SINGLE-POINT FIBER DETECTOR USING THIN ELECTRO-OPTICAL MATERIALS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}TERAHERTZ SINGLE-POINT FIBER DETECTOR USING THIN ELECTRO-OPTICAL MATERIALS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명의 실시예들은 광섬유를 이용한 테라헤르츠파 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 텔루륨화아연(ZnTe)과 같은 박막형태의 전광물질을 광섬유 끝단에 부착하여 공간상의 특정한 위치에서 테라헤르츠 전자기파 검출을 위한 전광물질을 이용한 테라헤르츠파 검출 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a terahertz wave detection device using an optical fiber, and more particularly, to detect terahertz electromagnetic waves at a specific location in space by attaching a thin film-type all-optical material such as zinc telluride (ZnTe) to an optical fiber end. The present invention relates to a terahertz wave detection device using an all-optical material for the same, and a manufacturing method thereof.

일반적으로, 테라헤르츠 검출기술은 크게 3가지로 구분될 수 있다.In general, terahertz detection techniques can be classified into three types.

한 가지는, 반도체 위의 좁은 전극 사이에 펨토초 레이저가 조사되면서 반도체 표면의 광전하를 발생시키고, 이때 발생된 광전하는 검출을 위해 조사되는 테라헤르츠 펄스의 세기에 비례하여 전극 사이에 광전류로 흐르게 되고 이 광전류의 측정을 통하여 테라헤르츠 전자기파를 검출하는 광전도 안테나(photo-conductive antenna, PCA) 방식이다. 예를 들어, 한국등록특허 제10-1017796호(등록일 2011년 02월 18일)에는 광전도 안테나를 기본으로 하여 THz 광원을 검출하는 기술이 개시되어 있다.One is that a femtosecond laser is irradiated between narrow electrodes on a semiconductor to generate photocharges on the surface of the semiconductor, and the generated photocharges flow in photocurrent between the electrodes in proportion to the intensity of the terahertz pulses irradiated for detection. The photo-conductive antenna (PCA) method detects terahertz electromagnetic waves by measuring photocurrent. For example, Korean Patent No. 10-1017796 (Registration Date February 18, 2011) discloses a technique for detecting a THz light source based on a photoconductive antenna.

다른 두 가지는, 조사되는 테라헤르츠 크기에 따라 반도체 물질의 굴절률이 바뀌는 전광효과를 이용하여 검출 빔의 편광변화를 측정하는 전광검출방식(electro-optic sampling)과, 조사되는 테라헤르츠파의 직접적인 온도변화에 의해서 생기는 자발분극을 현상을 이용하는 초전검출기(pyroelectric detector) 또는 저항변화를 이용하는 볼로미터(bolometer)를 이용하는 방식이다.The other two are electro-optic sampling, which measures the polarization change of the detection beam by using the all-optical effect, in which the refractive index of the semiconductor material changes according to the terahertz size to be irradiated, and the direct temperature change of the terahertz wave to be irradiated. Spontaneous polarization generated by a pyroelectric detector using a phenomenon or a bolometer using a resistance change.

전광물질을 이용한 테라헤르츠 검출기술은 "Free-space electro-optic sampling of terahertz beams(Applied Physics Letter, Q. Wu, X.-C. Zhang, 1995, Vol.67, P.3523)" 이래로 ZnTe, GaP, LiTaO3, LiNbO3를 포함하는 여러 가지 반도체 물질에서 연구되고 있다. 이러한 방식은 거울과 렌즈를 이용하는 일반적인 광학부품들을 이용하여 광학계가 구성되므로 테라헤르츠 기술의 소형화에 어려움이 있다.Terahertz detection technology using all-mineral materials has been described in ZnTe, since "Free-space electro-optic sampling of terahertz beams (Applied Physics Letter, Q. Wu, X.-C. Zhang, 1995, Vol. 67, P.3523) It is being studied in various semiconductor materials including GaP, LiTaO3, LiNbO3. This method has difficulty in miniaturizing the terahertz technology because the optical system is composed of general optical components using mirrors and lenses.

따라서, 테라헤르츠 광섬유 검출기를 이용하여 테라헤르츠 기술의 소형화가 가능한 테라헤르츠 검출 기술의 필요성이 절실하다.Accordingly, there is an urgent need for a terahertz detection technology capable of miniaturizing the terahertz technology using a terahertz optical fiber detector.

텔루륨화아연(ZnTe)의 박막을 광섬유 끝단에 부착하여 간단한 방식과 저렴한 가격으로 테라헤르츠 전자기파 검출이 가능한 테라헤르츠파 검출 장치 및 그 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a terahertz wave detection device capable of detecting terahertz electromagnetic waves in a simple manner and at a low cost by attaching a thin film of zinc telluride (ZnTe) to an optical fiber end and a method of manufacturing the same.

테라헤르츠 광섬유 일점 검출장치의 2차원 스캐닝을 통하여 테라헤르츠 영역에서의 2차원 영상을 획득할 수 있는 테라헤르츠파 검출 장치 및 그 제조 방법을 제공한다.Provided are a terahertz wave detection device and a method of manufacturing the same, capable of obtaining a two-dimensional image in a terahertz region through two-dimensional scanning of a terahertz optical fiber single point detection device.

테라헤르츠파 검출부를 측정하고자 하는 샘플에 가까이 둠으로써, 근접장에서 테라헤르츠 전자기파 검출이 가능한 프로브로 이용될 수 있는 테라헤르츠파 검출 장치 및 그 제조 방법을 제공한다.By providing a terahertz wave detection unit close to a sample to be measured, a terahertz wave detection device and a method of manufacturing the same can be used as a probe capable of detecting terahertz electromagnetic waves in a near field.

일 실시예에 따른 테라헤르츠파 검출 장치는 일 측면이 수직으로 절단된 광 섬유; 및 광 섬유의 일 측면에 부착되는 텔루륨화아연(ZnTe, Zinc Telluride) 박막을 포함하고, 텔루륨화아연 박막에 의해 반사되는 펨토초 레이저 펄스의 위상지연 정도를 이용하여 테라헤르츠 전자기파를 검출할 수 있다.The terahertz wave detection device according to an embodiment includes an optical fiber in which one side is vertically cut; And a zinc telluride (ZnTe) thin film attached to one side of the optical fiber, and the terahertz electromagnetic wave may be detected using a phase delay degree of a femtosecond laser pulse reflected by the zinc telluride thin film.

일 측면에 따르면, 텔루륨화아연 박막은 펨토초 레이저 펄스에 대해 위상지연 효과인 포켈스 효과(Pockels effect)가 발생하는 최소 두께 이상으로 형성될 수 있다.According to an aspect, the zinc telluride thin film may be formed to have a thickness greater than or equal to a minimum in which a Pockels effect, which is a phase delay effect, occurs with respect to a femtosecond laser pulse.

다른 측면에 따르면, 테라헤르츠파 검출 장치는 광 섬유와 텔루륨화아연 박막 간에 펨토초 레이저 펄스를 평행광으로 만들어주기 위해 광 섬유의 일 측면과 텔루륨화아연 박막 사이에 위치하는 광학계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the terahertz wave detection device may further include an optical system positioned between one side of the optical fiber and the zinc telluride thin film to parallelize the femtosecond laser pulse between the optical fiber and the zinc telluride thin film. .

다른 실시예에 따른 테라헤르츠파 검출 장치는 일 측면이 수직으로 절단된 광 섬유; 광 섬유의 일 측면에 부착되는 텔루륨화아연(ZnTe, Zinc Telluride) 박막; 및 광 섬유의 일 측면과 텔루륨화아연 박막 사이에 위치하는 광투과 기판을 포함하고, 텔루륨화아연 박막에 의해 반사되는 펨토초 레이저 펄스의 위상지연 정도를 이용하여 테라헤르츠 전자기파를 검출할 수 있다.The terahertz wave detection device according to another embodiment includes an optical fiber in which one side is vertically cut; A zinc telluride (ZnTe) thin film attached to one side of the optical fiber; And a light transmitting substrate positioned between one side of the optical fiber and the zinc telluride thin film, and the terahertz electromagnetic wave may be detected using a phase delay degree of the femtosecond laser pulse reflected by the zinc telluride thin film.

일 측면에 따르면, 광투과 기판은 광 섬유의 일 측면과 텔루륨화아연 박막의 거리를 조절하여 광 섬유를 통해 텔루륨화아연 박막으로 전달되는 펨토초 레이저 펄스의 빔 크기를 조절할 수 있다.According to one aspect, the light transmissive substrate may adjust the distance of one side of the optical fiber and the zinc telluride thin film to adjust the beam size of the femtosecond laser pulse transmitted through the optical fiber to the zinc telluride thin film.

다른 측면에 따르면, 테라헤르츠파 검출 장치는 텔루륨화아연의 노출을 막기 위해 텔루륨화아연 박막의 노출 면을 덮는 텔루륨화아연 커버를 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the terahertz wave detection device may further include a zinc telluride cover covering the exposed side of the zinc telluride thin film to prevent exposure of the zinc telluride.

또 다른 측면에 따르면, 텔루륨화아연 커버는 테라헤르츠 전자기파가 투과되는 물질로 구성될 수 있다.According to another aspect, the zinc telluride cover may be composed of a material through which terahertz electromagnetic waves are transmitted.

또 다른 측면에 따르면, 텔루륨화아연 커버는 테플론(Teflon)으로 구성될 수 있다.According to another aspect, the zinc telluride cover may be composed of Teflon.

또 다른 실시예에 따른 테라헤르츠파 검출기를 제조하는 방법은 광 섬유의 일 측면을 수직으로 절단하는 단계; 및 광 섬유의 일 측면에 텔루륨화아연(ZnTe, Zinc Telluride) 박막을 부착하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 테라헤르츠파 검출기에서는 텔루륨화아연 박막에 의해 반사되는 펨토초 레이저 펄스의 위상지연 정도를 이용하여 테라헤르츠 전자기파가 검출될 수 있다.In another embodiment, a method of manufacturing a terahertz wave detector includes vertically cutting one side of an optical fiber; And attaching a zinc telluride (ZnTe) thin film to one side of the optical fiber. In this case, in the terahertz wave detector, the terahertz electromagnetic wave may be detected using the phase delay degree of the femtosecond laser pulse reflected by the zinc telluride thin film.

일 측면에 따르면, 텔루륨화아연 박막을 부착하는 단계는 펨토초 레이저 펄스에 대해 위상지연 효과인 포켈스 효과(Pockels effect)가 발생하는 최소 두께 이상으로 텔루륨화아연 박막을 형성할 수 있다.According to an aspect, the attaching the zinc telluride thin film may form the zinc telluride thin film to a thickness greater than or equal to a minimum thickness of the Pockels effect, which is a phase delay effect on the femtosecond laser pulse.

다른 측면에 따르면, 텔루륨화아연 박막을 부착하는 단계는 MBE(molecular beam epitaxy) 방식으로 상기 텔루륨화아연 박막을 증착(deposition)할 수 있다.According to another aspect, the attaching the zinc telluride thin film may deposit the zinc telluride thin film by a molecular beam epitaxy (MBE) method.

또 다른 측면에 따르면, 텔루륨화아연 박막을 부착하는 단계는 광섬유의 일 측면에 펨토초 레이저 펄스가 투과하는 광 에폭시(optical epoxy)를 이용하여 텔루륨화아연 단결정을 부착하는 단계; 및 텔루륨화아연 단결정을 광 폴리싱(optical polishing)하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, the attaching the zinc telluride thin film may include attaching a zinc telluride single crystal using an optical epoxy through which a femtosecond laser pulse is transmitted to one side of the optical fiber; And optical polishing the zinc telluride single crystal.

또 다른 측면에 따르면, 텔루륨화아연 박막을 부착하는 단계는 펨토초 레이저 펄스가 투과하는 광 에폭시(optical epoxy)에 텔루륨화아연 단결정을 부착하는 단계; 및 광 에폭시에 부착된 텔루륨화아연 단결정을 광섬유의 일 측면에 부착하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect, attaching the zinc telluride thin film comprises attaching a zinc telluride single crystal to an optical epoxy through which a femtosecond laser pulse is transmitted; And attaching a zinc telluride single crystal attached to the optical epoxy to one side of the optical fiber.

본 발명의 실시예에 따르면, 텔루륨화아연 박막을 수직으로 절단된 광섬유 끝단에 부착하여 테라헤르츠 전자기파를 검출함으로써 간단한 방식과 저렴한 가격으로 테라헤르츠파 검출이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, by attaching a zinc telluride thin film to the end of the vertically cut optical fiber to detect terahertz electromagnetic waves, terahertz wave detection is possible in a simple manner and at a low cost.

본 발명의 실시예에 따르면, 테라헤르츠파 검출 장치의 2차원 스캐닝을 통하여 테라헤르츠 영역에서의 2차원 영상을 획득할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a two-dimensional image in the terahertz region may be obtained through two-dimensional scanning of the terahertz wave detection device.

본 발명의 실시예에 따르면, 테라헤르츠 광섬유 일점 검출기를 측정하고자 하는 샘플에 가까이 위치하게 함으로써, 측정하고자 하는 샘플의 근접장에서 테라헤르츠 검출이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, by placing the terahertz optical fiber single point detector close to the sample to be measured, terahertz detection is possible in the near field of the sample to be measured.

도 1은 텔루륨화아연 단결정에서 반사 형태로 테라헤르츠파가 검출 가능함을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 전광물질을 이용하여 테라헤르츠 전자기파를 검출하는 테라헤르츠파 검출 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 있어서, 텔루륨화아연의 박막을 광섬유 끝단에 부착한 테라헤르츠파 검출 장치의 제조방법을 설명하기 위한 예시 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, 인체 내시경용 등의 용도에 맞추어 테라헤르츠파 검출 장치를 개량 가능한 형태를 도시한 예시 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, 텔루륨화아연의 박막 뒤쪽에서 반사된 레이저 빔의 집속율을 높이기 위해 테라헤르츠파 검출 장치를 개량 가능한 형태를 도시한 예시 도면이다.
도 6는 텔루륨화아연의 박막을 광섬유 끝단에 부착한 테라헤르츠파 검출 장치를 사용하여, 테라헤르츠파 분광 및 이미지를 반사 형으로 측정하는 광학계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 텔루륨화아연의 박막을 광섬유 끝단에 부착한 테라헤르츠파 검출 장치를 사용하여, 테라헤르츠파 분광 및 이미지를 투과 형으로 측정하는 광학계를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is an exemplary diagram for explaining that a terahertz wave can be detected in a reflective form in a zinc telluride single crystal.
FIG. 2 is a diagram illustrating a terahertz wave detection device for detecting terahertz electromagnetic waves using an electroluminescent material according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exemplary view for explaining a method of manufacturing a terahertz wave detection device in which a thin film of zinc telluride is attached to an optical fiber end in an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exemplary view showing a form capable of improving the terahertz wave detection device according to the use, such as for the endoscope of the human body in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exemplary view showing a form capable of improving the terahertz wave detection device in order to increase the focusing ratio of a laser beam reflected from behind a thin film of zinc telluride in accordance with one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an optical system for measuring terahertz wave spectroscopy and an image in a reflective manner by using a terahertz wave detection apparatus in which a thin film of tellurium nitride is attached to an optical fiber end.
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an optical system for measuring terahertz wave spectroscopy and an image in a transmission type using a terahertz wave detection device in which a thin film of zinc telluride is attached to an optical fiber end.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 텔루륨화아연(ZnTe, Zinc Telluride)을 이용하여 공간 상의 특정 위치에서 테라헤르츠 전자기파를 검출하는 테라헤르츠파 검출 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a terahertz wave detection device for detecting terahertz electromagnetic waves at a specific position in space using zinc telluride (ZnTe) and a method of manufacturing the same.

도 1은 텔루륨화아연 단결정에서 반사 형태로 테라헤르츠파가 검출 가능함을 설명하기 위한 예시 도면이다.1 is an exemplary diagram for explaining that a terahertz wave can be detected in a reflective form in a zinc telluride single crystal.

도 1을 참조하면, 일반적으로 전광물질을 이용한 테라헤르츠 검출은 투과 형으로 구성되나, 반사 형으로 검출이 수행될 수 있음을 알 수 있다. 텔루륨화아연 단결정(10)에서의 반사형 테라헤르츠파 검출은 텔루륨화아연 단결정(10)에 펨토초 레이저 펄스가 조사되었을 때 텔루륨화아연 단결정(10)의 뒷면에서 반사된 펨토초 레이저 펄스가 텔루륨화아연 단결정(10)안에서 테라헤르츠 펄스와 같이 진행하게 된다. 이때, 테라헤르츠 전자기파는 텔루륨화아연 단결정(10)의 굴절률의 변화시키므로 반사된 펨토초 레이저 펄스는 위상지연 효과가 일어난다. 이 효과는 포켈스 효과로 설명될 수 있으며 포켈스 효과는 인가되는 전기장에 비례하는 선형 전기광학효과이다. 테라헤르츠 전자기파에 의해 전광물질에서 발생하는 포켈스 효과는 아래의 수학식 1을 이용하여 형성될 수 있으며, 포켈스 효과에 의하여 일어난 위상지연 정도를 밸런스 감지(Balanced detection) 방식과 같은 방법을 이용하여 테라헤르츠 전자기파를 검출한다.Referring to FIG. 1, in general, terahertz detection using an all-optical material is configured as a transmission type, but it can be seen that the detection may be performed in a reflection type. Reflective terahertz wave detection in the zinc telluride single crystal (10) is characterized in that the femtosecond laser pulse reflected from the back side of the zinc telluride single crystal (10) is applied when the zinc telluride single crystal (10) is irradiated with femtosecond laser pulses. In single crystal 10, it proceeds like a terahertz pulse. At this time, the terahertz electromagnetic wave changes the refractive index of the zinc telluride single crystal 10, so that the reflected femtosecond laser pulse has a phase delay effect. This effect can be explained by the Pockels effect, which is a linear electro-optic effect proportional to the applied electric field. The Pockels effect generated by the terahertz electromagnetic waves on the electroluminescent material can be formed using Equation 1 below. The degree of phase delay caused by the Pockels effect can be determined using a method such as a balanced detection method. Detects terahertz electromagnetic waves.

Figure 112012007657013-pat00001
Figure 112012007657013-pat00001

이때, c는 빛의 속도, ω는 펨토초 레이저 펄스의 주파수 성분, n0는 텔루륨화아연의 굴절율, r41는 텔루륨화아연의 전광계수, l은 텔루륨화아연의 두께, ETHz(t)는 인가되는 테라헤르츠 펄스의 전기장을 의미한다.Where c is the speed of light, ω is the frequency component of the femtosecond laser pulse, n 0 is the refractive index of zinc telluride, r 41 is the total light coefficient of zinc telluride, l is the thickness of zinc telluride, and E THz (t) is The electric field of the terahertz pulse applied.

상기에서 나타난 바와 같이, 테라헤르츠파에 의한 위상지연 정도 φTHz(t)는 인가되는 테라헤르츠 전자기파의 세기에 비례하기 때문에 시간 영역에서의 테라헤르츠 펄스의 모양을 검출할 수 있다.As shown above, the phase delay degree φ THz (t) due to terahertz waves is proportional to the intensity of the applied terahertz electromagnetic waves, so that the shape of the terahertz pulses in the time domain can be detected.

본 발명은 상기한 원리를 응용한 것으로, 수직으로 절단된 광섬유에 얇게 만들어지거나 증착된 텔루륨화아연 박막을 절단면에 부착하게 되면 원격형 테라헤르츠파 일점 검출 장치가 구성되므로 수많은 테라헤르츠 광학계에서 응용할 수 있다.The present invention is applied to the above-mentioned principle, and when a thin or deposited zinc telluride thin film deposited on a vertically cut optical fiber is attached to the cutting surface, a remote terahertz wave single-point detection device is configured, and thus it can be applied to numerous terahertz optical systems. have.

도 2는 본 발명의 일실시예에 있어서, 전광물질을 이용하여 테라헤르츠 전자기파를 검출하는 테라헤르츠파 검출 장치를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a terahertz wave detection device for detecting terahertz electromagnetic waves using an electroluminescent material according to one embodiment of the present invention.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 테라헤르츠파 검출 장치(30)는 광섬유(40)의 일 측면을 수직으로 절단한 절단부(41), 절단부(41)에 부착되는 텔루륨화아연 박막(20), 그리고 상기 광섬유(40)에 펨토초 레이저 펄스 빛을 전송하는 광 전송부(미도시)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the terahertz wave detection device 30 according to the present invention includes a cutting portion 41 vertically cut one side of the optical fiber 40 and a zinc telluride thin film 20 attached to the cutting portion 41. And an optical transmitter (not shown) for transmitting femtosecond laser pulsed light to the optical fiber 40.

여기서, 텔루륨화아연 박막(20)은, 펨토초 레이저 펄스에 대해 위상지연 효과인 포켈스 효과(Pockels effect)가 발생하는 최소 두께 이상으로 형성될 수 있다.In this case, the zinc telluride thin film 20 may be formed to have a thickness greater than or equal to a minimum in which a Pockels effect, which is a phase delay effect, occurs with respect to a femtosecond laser pulse.

또한, 테라헤르츠파 검출 장치(30)를 만들기 위해서는 다음의 과정이 필요하다. 먼저, 광섬유(40)를 수직으로 절단한 후 잘라진 절단부(41)에 텔루륨화아연 박막(20)을 얇게 올릴 수 있다. 이때, 텔루륨화아연 박막(20)을 얇게 올리기 위해서는 여러 가지 방법을 이용할 수 있다. 첫 번째 방식으로는, 쌓는 방식(deposition)으로 MBE(molecular beam epitaxy) 방식이 사용될 수 있다. 두 번째 방식은, 레이저 펄스가 투과하는 광 에폭시(optical epoxy)등을 이용하여 텔루륨화아연 단결정을 붙이고 상기 붙여진 텔루륨화아연을 광 연마(optical polishing) 방식을 이용하여 얇게 만들 수 있다. 세 번째 방식으로는, 광 에폭시에 얇은 텔루륨화아연을 부착한 후에, 광 에폭시에 부착된 텔루륨화아연 단결정을 광섬유(40)에 부착하는 방식이 사용될 수 있다.In addition, in order to make the terahertz wave detection device 30, the following process is required. First, after cutting the optical fiber 40 vertically, the zinc telluride thin film 20 may be thinly placed on the cut portion 41. At this time, in order to raise the zinc telluride thin film 20 can be used in various ways. In the first method, a molecular beam epitaxy (MBE) method may be used as a deposition method. In the second method, a zinc telluride single crystal is attached using an optical epoxy or the like through which a laser pulse is transmitted, and the attached zinc telluride can be thinned using an optical polishing method. As a third method, a method of attaching a thin zinc telluride to the optical epoxy and then attaching a zinc telluride single crystal attached to the optical epoxy to the optical fiber 40 may be used.

상기한 세 가지 방법을 별도로 사용하는 방법뿐만 아니라, 두 가지 이상의 방법을 같이 사용하는 방식도 적용될 수 있으며, 포켈스 효과가 일어나기 충분한 두께로 박막을 만들어서 사용할 수 있다.In addition to using the above three methods separately, a method of using two or more methods together may be applied, and a thin film may be used to a thickness sufficient to cause a Pockels effect.

도 3는 본 발명의 일실시예에 있어서, 테라헤르츠파 검출 장치(30)를 만드는 과정을 예시하여 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a process of making a terahertz wave detection device 30 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 테라헤르츠파 검출 장치(30)를 생성하기 위해, 광투과 기판(32) 위에 텔루륨화아연 단결정을 부착한 후 10 마이크로미터 정도의 두께로 텔루륨화아연을 폴리싱하여 사용할 수 있다. 제작된 박막을 펨토초 레이저가 투과하는 광 에폭시(optical epoxy)를 이용하여 상기 샘플을 광섬유(40)에 부착한다.Referring to FIG. 3, in order to generate a terahertz wave detection device 30 according to the present invention, a zinc telluride single crystal is attached on a light transmitting substrate 32 and polished zinc telluride to a thickness of about 10 micrometers. Can be used. The sample is attached to the optical fiber 40 using an optical epoxy through which a femtosecond laser transmits.

여기서, 광섬유(40)를 통해 펨토초 레이저 펄스를 전달하게 되면 펨토초 레이저 펄스는 광섬유(40)를 따라 전송되고 이것이 텔루륨화아연 박막(20)의 뒷면에서 반사되고 반사된 레이저 펄스가 다시 광섬유로 전달되면서 발생하게 되는 포켈스 효과로 테라헤르츠파가 검출될 수 있다.Here, when the femtosecond laser pulse is transmitted through the optical fiber 40, the femtosecond laser pulse is transmitted along the optical fiber 40, which is reflected from the backside of the zinc telluride thin film 20, and the reflected laser pulse is transmitted back to the optical fiber. The generated Pokels effect can detect terahertz waves.

펨토초 레이저 펄스가 광섬유(40)를 지나게 되면서 발생되는 군속도를 보상하기 위하여 프리즘이나 회절격자가 필요할 수 있으며, 편광변화를 보상하기 위하여 펨토초 레이저 펄스를 광섬유(40)를 이용하여 전송하기 전에 반파장(λ/2)판을 이용하여 레이저 펄스의 편광을 조절한다.A prism or a diffraction grating may be necessary to compensate for the group velocity generated as the femtosecond laser pulse passes through the optical fiber 40, and the half-wavelength before transmitting the femtosecond laser pulse using the optical fiber 40 to compensate for the polarization change. The polarization of the laser pulse is controlled using the λ / 2) plate.

도 4는 본 발명에 따른 테라헤르츠파 검출 장치(30)를 인체 내시경 등과 같은 용도로 쓰기 위해 개량하여 나타낸 도면이다. 광섬유(40)을 통해 전달되는 펨토초 레이저 펄스 빔이 직접 텔루륨화아연 박막(20)에 맞을 경우, 텔루륨화아연 박막(20)에 맞는 레이저의 빔의 크기는 광섬유(40)의 코어 크기에 해당하므로 코어의 크기가 작을수록 광섬유(40)를 지나온 레이저 빔의 회절이 커지기 때문에 텔루륨화아연에서 반사된 레이저 빔이 다시 광섬유(40)에 집속되기 어려울 수 있으며, 레이저 빔의 지나치게 집적되어 텔루륨화아연 박막(20)이 탈 수도 있으므로 광섬유(40)와 텔루륨화아연 박막(20)사이의 거리를 광투과 기판(32)을 이용하여 조절할 수 있다.FIG. 4 is a diagram illustrating an improved version of the terahertz wave detection device 30 according to the present invention for use in a human body endoscope or the like. When the femtosecond laser pulse beam transmitted through the optical fiber 40 directly fits the zinc telluride thin film 20, the size of the laser beam that fits the zinc telluride thin film 20 corresponds to the core size of the optical fiber 40. The smaller the core size, the greater the diffraction of the laser beam passing through the optical fiber 40, so that the laser beam reflected from the zinc telluride may be difficult to focus on the optical fiber 40 again. Since 20 may burn, the distance between the optical fiber 40 and the zinc telluride thin film 20 can be adjusted using the light transmitting substrate 32.

또한, 텔루륨화아연은 반도체물질로 인체에 유해하므로 인체 내시경 등의 활용을 할 때는 텔루륨화아연 커버(33)를 텔루륨화아연 박막(20)에 씌울 필요가 있다. 이때, 텔루륨화아연 커버(33)는 테라헤르츠파가 투과하는 테플론 등의 물질이 사용될 수 있다.In addition, zinc telluride is a semiconductor material that is harmful to the human body, so when using the endoscope, the zinc telluride cover 33 needs to be covered with the zinc telluride thin film 20. In this case, the zinc telluride cover 33 may be a material such as Teflon through which terahertz waves pass.

도 5는 펨토초 레이저의 회절 현상을 줄이기 위해 광섬유(40)와 텔루륨화아연 박막(20) 사이에 위치하게 되는 광섬유 줄맞춤 광학계(35)를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 5 is a schematic diagram of an optical fiber alignment optical system 35 positioned between the optical fiber 40 and the zinc telluride thin film 20 to reduce the diffraction phenomenon of the femtosecond laser.

광섬유(40)를 지나온 펨토초 레이저 펄스는 회절하게 되기 때문에 텔루륨화아연 박막(20) 뒷면에서 반사된 펨토초 레이저 펄스가 다시 광섬유(40)로 집속되기 어려울 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 광섬유(40)와 텔루륨화아연 박막(20) 사이에 줄맞춤 렌즈 등을 이용한 광섬유 줄맞춤 광학계(35)를 구성할 수 있다. 이 광학계(35)는 광섬유(40)의 개구수(numerical aperture)를 고려하여 광섬유(40)에서 나온 펨토초 레이저 펄스를 줄맞춤 평행광으로 만들어주는 줄맞춤 렌즈를 포함할 수 있다.Since the femtosecond laser pulses passing through the optical fiber 40 are diffracted, it may be difficult for the femtosecond laser pulses reflected from the back of the zinc telluride thin film 20 to be focused back to the optical fiber 40. In order to solve this problem, an optical fiber alignment optical system 35 using an alignment lens or the like may be configured between the optical fiber 40 and the zinc telluride thin film 20. The optical system 35 may include an alignment lens that makes femtosecond laser pulses emitted from the optical fiber 40 into alignment parallel light in consideration of the numerical aperture of the optical fiber 40.

본 발명에 따른 테라헤르츠파 검출 장치(30)를 사용하여, 도 6와 같은 반사 형 광학계 및 도 7과 같은 투과 형 광학계를 구성할 수 있으므로, 이하 보다 상세하게 살펴본다.Using the terahertz wave detection device 30 according to the present invention, since the reflection type optical system as shown in FIG. 6 and the transmission type optical system as shown in FIG. 7 can be configured, a detailed description will be given below.

도 6은 본 발명에 따른 테라헤르츠파 검출 장치(30)를 사용하여, 테라헤르츠파 분광 및 이미지를 반사 형으로 측정하는 광학계를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 6 is a view schematically showing an optical system for measuring terahertz wave spectroscopy and an image in a reflection type using the terahertz wave detection device 30 according to the present invention.

상기 광학계는 기존의 원격 테라헤르츠파 측정기와 유사한 구조로 이루어 질 수 있다. 상기 광학계에서는 본 발명에 따른 테라헤르츠파 검출 장치(30)를 사용할 수 있고, 광전도 안테나(50) 등을 이용하여 발생된 테라헤르츠파는 측정하고자 하는 샘플(60)에서 반사된 테라헤르츠파 빛을 테라헤르츠파 검출 장치(30)를 이용하여 검출하도록 할 수 있다. 도 6에서는 가장 간단한 구조로 도시하였으나 이러한 구조로만 테라헤르츠파 검출 장치가 사용될 수 있는 것은 아니고 상기 광학계에 포물경 거울 또는 렌즈를 추가하여 만든 광학계, 테라헤르츠파 발생기를 바꾼 광학계 등에서도 이용될 수 있다. 이 경우, 테라헤르츠파 검출 장치(30)에 광전도 안테나(PCA)와 같이 기하학적으로 패턴을 넣어야 하거나 검출 장치를 사용하지 않고도 테라헤르츠파 검출이 가능하므로 더욱 소형화가 가능해 질뿐만 아니라 제작 가격도 낮아질 수 있다. 뿐만 아니라, 테라헤르츠파 검출 장치(30)에 테라헤르츠파 검출을 위한 전기적 장치가 필요 없으므로 따라서 전체적인 시스템도 훨씬 간단해 질 수 있다.The optical system may have a structure similar to that of a conventional remote terahertz wave meter. In the optical system, the terahertz wave detection device 30 according to the present invention may be used, and the terahertz wave generated by using the photoconductive antenna 50 may be used to detect terahertz wave light reflected from the sample 60 to be measured. Detection can be performed using the terahertz wave detection device 30. 6 shows the simplest structure, but the terahertz wave detection device may not be used only with this structure, but may also be used in an optical system made by adding a parabolic mirror or a lens to the optical system, or an optical system in which a terahertz wave generator is changed. . In this case, since the terahertz wave detection device 30 can be patterned geometrically, such as a photoconductive antenna (PCA), or the terahertz wave detection can be performed without using a detection device, the miniaturization can be made and the manufacturing cost will be lowered. Can be. In addition, since the terahertz wave detection device 30 does not require an electrical device for terahertz wave detection, the overall system can be much simpler.

도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, 테라헤르츠파 검출 장치(30)를 사용하여 테라헤르츠파 이미지 또는 분광정보를 투과 형으로 얻는 광학계를 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram schematically showing an optical system for obtaining a terahertz wave image or spectroscopic information in a transmission type using the terahertz wave detection device 30 according to an embodiment of the present invention.

상기 광학계는 기존의 원격 테라헤르츠파 측정기와 유사한 구조로 이루어 질 수 있다. 상기 광학계에서는 본 발명에 따른 테라헤르츠파 검출 장치(30)를 사용할 수 있다. 상기 도 6의 반사형 광학계와 마찬가지로 광학계에 렌즈 등이 추가되거나 발생기가 바뀌는 광학계가 되더라도 본 발명의 일실시예에 따른 테라헤르츠파 검출 장치(30)는 얼마든지 이용될 수 있다. 광전도 안테나(50) 등을 이용하여 발생된 테라헤르츠파는 측정하고자 하는 샘플(60)을 투과한 후 테라헤르츠파 검출 장치(30)를 이용하여 검출될 수 있다. 도 7에서는 가장 간단한 구조로 도시하였으나 이러한 구조로만 테라헤르츠파 검출 장치(30)가 사용될 수 있는 것은 아니고 상기 광학계에 포물경 거울 또는 렌즈를 추가하여 만든 광학계, 테라헤르츠파 발생기를 바꾼 광학계 등에서도 이용될 수 있다. 이 경우, 테라헤르츠파 검출 장치(30)에 광전도 안테나(PCA)와 같이 기하학적으로 패턴을 넣어야 하거나 볼로미터와 같은 검출 장치를 사용하지 않고도 테라헤르츠파 검출이 가능하므로 더욱 소형화가 가능해 질뿐만 아니라 제작 가격도 낮아질 수 있다. 뿐만 아니라, 테라헤르츠파 검출 장치(30)에 테라헤르츠파 검출을 위한 전기적 장치가 필요 없으므로 따라서 전체적인 시스템도 훨씬 간단해 질 수 있다.The optical system may have a structure similar to that of a conventional remote terahertz wave meter. In the optical system, the terahertz wave detection device 30 according to the present invention may be used. Like the reflective optical system of FIG. 6, the terahertz wave detection device 30 according to an embodiment of the present invention may be used even if the optical system includes a lens or the like added to the optical system or a generator changed. The terahertz wave generated using the photoconductive antenna 50 or the like may be detected using the terahertz wave detection device 30 after passing through the sample 60 to be measured. In FIG. 7, the terahertz wave detection device 30 may not be used as the simplest structure, but may also be used in an optical system made by adding a parabolic mirror or a lens to the optical system, or an optical system in which a terahertz wave generator is changed. Can be. In this case, the terahertz wave detection device 30 can be further miniaturized and manufactured because it is possible to detect the terahertz wave without geometrically inserting a pattern such as a photoconductive antenna (PCA) or using a detection device such as a bolometer. Prices can also be lowered. In addition, since the terahertz wave detection device 30 does not require an electrical device for terahertz wave detection, the overall system can be much simpler.

특히, 본 발명의 일실시예를 도 7과 같은 형태로 구성하면 레이저 테라헤르츠 검출 현미경(laser terahertz detection microscope)에 매우 뛰어난 응용이 가능해 질 수 있다. 왜냐하면, 매우 얇은 텔루륨화아연 박막(20)에서 테라헤르츠파가 검출되는데 검출영역의 크기에 해당하는 펨토초 레이저 펄스의 빔의 크기를 광섬유(40)의 코어 지름 정도로 작게 하는 것이 가능하므로 고 해상도의 이미지를 얻는 것이 가능해 질 수 있다. 광섬유(40)의 코어의 지름이 대략 수 마이크로미터이고 테라헤르츠파의 파장에 의한 회절 한계가 수백 마이크로미터인 것을 생각하면 해상도를 대략 100배 정도 좋게 만들 수 있다. 따라서, 매우 단순하게 테라헤르츠 현미경을 만드는 것이 가능해질 수 있다.In particular, when the embodiment of the present invention is configured in the form as shown in FIG. 7, a very excellent application to a laser terahertz detection microscope may be possible. This is because terahertz waves are detected in the very thin zinc telluride thin film 20. Since the size of the beam of the femtosecond laser pulse corresponding to the size of the detection area can be reduced to about the core diameter of the optical fiber 40, a high resolution image is obtained. It can be possible to get Considering that the diameter of the core of the optical fiber 40 is approximately several micrometers and the diffraction limit due to the wavelength of terahertz waves is several hundred micrometers, the resolution can be made about 100 times better. Thus, it may be possible to make a terahertz microscope very simply.

상기와 같이, 광섬유 일측면에 텔루륨화아연 박막을 붙여 테라헤르츠파를 검출함으로써, 간단한 방식과 저렴한 가격으로 테라헤르츠파를 검출할 수 있는 테라헤르츠파 검출 장치를 제공할 수 있다.As described above, by detecting a terahertz wave by attaching a zinc telluride thin film to one side of an optical fiber, a terahertz wave detection apparatus capable of detecting terahertz waves in a simple manner and at a low price can be provided.

또한, 광섬유의 코어 사이즈가 테라헤르츠 파장에 비해 훨씬 작도록 함으로써, 고성능의 테라헤르츠 현미경을 제공할 수 있다. 즉, 광섬유 텔루륨화아연 박막 테라헤르츠파 검출 장치를 이용하여 테라헤르츠 파장에 따른 회절한계를 능가하는 현미경 광학계를 구성할 수 있다.Further, by making the core size of the optical fiber much smaller than the terahertz wavelength, it is possible to provide a high performance terahertz microscope. That is, a microscopic optical system that exceeds the diffraction limit according to the terahertz wavelength can be configured by using the optical fiber telluride thin film terahertz wave detection device.

따라서, 본 발명의 실시예에 따르면, 광 섬유의 끝단에 텔루륨화아연(ZnTe)과 같은 박막 형태의 전광물질을 부착한 테라헤르츠파 검출기를 이용함으로써 테라헤르츠 기술의 소형화가 가능해지며 또한 위치에 따른 테라헤르츠 분포와 같이 2차원 테라헤르츠 영상을 쉽게 획득할 수 있다.Therefore, according to the embodiment of the present invention, the terahertz technology can be miniaturized by using a terahertz wave detector having an allergic material in the form of a thin film such as zinc telluride (ZnTe) at the end of the optical fiber, Like the terahertz distribution, two-dimensional terahertz images can be easily obtained.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

10: 텔루륨화아연 단결정
20: 텔루륨화아연 박막
30: 테라헤르츠파 검출 장치
32: 광투과 기판
33: 텔루륨화아연 방지 커버
35: 광섬유 줄맞춤 광학계
40: 광섬유
50: 광전도 테라헤르츠 발생 안테나
60: 샘플10: zinc telluride single crystal
20: zinc telluride thin film
30: terahertz wave detection device
32: light transmitting substrate
33: zinc telluride protection cover
35: optical fiber alignment optical system
40: optical fiber
50: photoconductive terahertz generating antenna
60: sample

Claims (13)

일 측면이 수직으로 절단된 광 섬유; 및
상기 광 섬유의 상기 일 측면에 부착되는 텔루륨화아연(ZnTe, Zinc Telluride) 박막
을 포함하고,
상기 텔루륨화아연 박막에 의해 반사되는 펨토초 레이저 펄스의 위상지연 정도를 이용하여 테라헤르츠 전자기파가 검출되며,
상기 텔루륨화아연 박막은,
상기 광섬유의 일 측면에 상기 펨토초 레이저 펄스가 투과하는 광 에폭시(optical epoxy)를 이용하여 텔루륨화아연 단결정을 부착한 후 상기 텔루륨화아연 단결정을 광 폴리싱(optical polishing)하는 방식, 또는 상기 펨토초 레이저 펄스가 투과하는 광 에폭시(optical epoxy)에 텔루륨화아연 단결정을 부착한 후 상기 광 에폭시에 부착된 상기 텔루륨화아연 단결정을 상기 광섬유의 일 측면에 부착하는 방식에 의해 부착되는 것
을 특징으로 하는 테라헤르츠파 검출 장치.Optical fibers whose one side is vertically cut; And
Zinc telluride (ZnTe) thin film attached to one side of the optical fiber
/ RTI >
The terahertz electromagnetic wave is detected using the phase delay degree of the femtosecond laser pulse reflected by the zinc telluride thin film,
The zinc telluride thin film,
A method of attaching a zinc telluride single crystal using an optical epoxy through which the femtosecond laser pulse is transmitted to one side of the optical fiber and then optical polishing the zinc telluride single crystal, or the femtosecond laser pulse By attaching a zinc telluride single crystal to an optical epoxy through which light is transmitted and then attaching the zinc telluride single crystal attached to the optical epoxy to one side of the optical fiber
Terahertz wave detection device, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 텔루륨화아연 박막은,
상기 펨토초 레이저 펄스에 대해 위상지연 효과인 포켈스 효과(Pockels effect)가 발생하는 최소 두께 이상으로 형성되는 것
을 특징으로 하는 테라헤르츠파 검출 장치.The method of claim 1,
The zinc telluride thin film,
Formed to be greater than the minimum thickness that the Pockels effect (phase delay effect) occurs for the femtosecond laser pulses
Terahertz wave detection device, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 광 섬유와 상기 텔루륨화아연 박막 간에 상기 펨토초 레이저 펄스를 평행광으로 만들어주기 위해 상기 광 섬유의 일 측면과 상기 텔루륨화아연 박막 사이에 위치하는 광학계
를 더 포함하는 테라헤르츠파 검출 장치.The method of claim 1,
An optical system positioned between one side of the optical fiber and the zinc telluride thin film to make the femtosecond laser pulse into parallel light between the optical fiber and the zinc telluride thin film
Terahertz wave detection device further comprising. 일 측면이 수직으로 절단된 광 섬유;
상기 광 섬유의 상기 일 측면에 부착되는 텔루륨화아연(ZnTe, Zinc Telluride) 박막; 및
상기 광 섬유의 상기 일 측면과 상기 텔루륨화아연 박막 사이에 위치하는 광투과 기판
을 포함하고,
상기 텔루륨화아연 박막에 의해 반사되는 펨토초 레이저 펄스의 위상지연 정도를 이용하여 테라헤르츠 전자기파가 검출되며,
상기 텔루륨화아연 박막은,
상기 광섬유의 일 측면에 상기 펨토초 레이저 펄스가 투과하는 광 에폭시(optical epoxy)를 이용하여 텔루륨화아연 단결정을 부착한 후 상기 텔루륨화아연 단결정을 광 폴리싱(optical polishing)하는 방식, 또는 상기 펨토초 레이저 펄스가 투과하는 광 에폭시(optical epoxy)에 텔루륨화아연 단결정을 부착한 후 상기 광 에폭시에 부착된 상기 텔루륨화아연 단결정을 상기 광섬유의 일 측면에 부착하는 방식에 의해 부착되는 것
을 특징으로 하는 테라헤르츠파 검출 장치.Optical fibers whose one side is vertically cut;
A zinc telluride (ZnTe) thin film attached to one side of the optical fiber; And
A light transmitting substrate positioned between the one side of the optical fiber and the zinc telluride thin film
/ RTI >
The terahertz electromagnetic wave is detected using the phase delay degree of the femtosecond laser pulse reflected by the zinc telluride thin film,
The zinc telluride thin film,
A method of attaching a zinc telluride single crystal using an optical epoxy through which the femtosecond laser pulse is transmitted to one side of the optical fiber and then optical polishing the zinc telluride single crystal, or the femtosecond laser pulse By attaching a zinc telluride single crystal to an optical epoxy through which light is transmitted and then attaching the zinc telluride single crystal attached to the optical epoxy to one side of the optical fiber
Terahertz wave detection device, characterized in that. 제4항에 있어서,
상기 광투과 기판은,
상기 광 섬유의 상기 일 측면과 상기 텔루륨화아연 박막의 거리를 조절하여 상기 광 섬유를 통해 상기 텔루륨화아연 박막으로 전달되는 상기 펨토초 레이저 펄스의 빔 크기를 조절하는 것
을 특징으로 하는 테라헤르츠파 검출 장치.5. The method of claim 4,
The light transmitting substrate,
Controlling a beam size of the femtosecond laser pulse transmitted to the zinc telluride thin film through the optical fiber by adjusting a distance between the one side of the optical fiber and the zinc telluride thin film.
Terahertz wave detection device, characterized in that. 제4항에 있어서,
텔루륨화아연의 노출을 막기 위해 상기 텔루륨화아연 박막의 노출 면을 덮는 텔루륨화아연 커버
를 더 포함하는 테라헤르츠파 검출 장치.5. The method of claim 4,
Zinc telluride cover covering the exposed side of the zinc telluride thin film to prevent exposure of zinc telluride
Terahertz wave detection device further comprising. 제6항에 있어서,
상기 텔루륨화아연 커버는,
상기 테라헤르츠 전자기파가 투과되는 물질로 구성되는 것
을 특징으로 하는 테라헤르츠파 검출 장치.The method according to claim 6,
The zinc telluride cover,
Consisting of a material through which the terahertz electromagnetic wave is transmitted
Terahertz wave detection device, characterized in that. 제6항에 있어서,
상기 텔루륨화아연 커버는,
테플론(Teflon)으로 구성되는 것
을 특징으로 하는 테라헤르츠파 검출 장치.The method according to claim 6,
The zinc telluride cover,
Consisting of Teflon
Terahertz wave detection device, characterized in that. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 테라헤르츠파 검출기를 제조하는 방법에 있어서,
광 섬유의 일 측면을 수직으로 절단하는 단계; 및
상기 광 섬유의 상기 일 측면에 텔루륨화아연(ZnTe, Zinc Telluride) 박막을 부착하는 단계
를 포함하고,
상기 테라헤르츠파 검출기에서는 상기 텔루륨화아연 박막에 의해 반사되는 펨토초 레이저 펄스의 위상지연 정도를 이용하여 테라헤르츠 전자기파가 검출되며
상기 텔루륨화아연 박막을 부착하는 단계는,
상기 광섬유의 일 측면에 상기 펨토초 레이저 펄스가 투과하는 광 에폭시(optical epoxy)를 이용하여 텔루륨화아연 단결정을 부착하는 단계; 및
상기 텔루륨화아연 단결정을 광 폴리싱(optical polishing)하는 단계
를 포함하는 테라헤르츠파 검출기의 제조 방법.In the method for producing a terahertz wave detector,
Vertically cutting one side of the optical fiber; And
Attaching a zinc telluride (ZnTe) thin film to the one side of the optical fiber
Lt; / RTI >
In the terahertz wave detector, the terahertz electromagnetic wave is detected using the phase delay degree of the femtosecond laser pulse reflected by the zinc telluride thin film.
Attaching the zinc telluride thin film,
Attaching zinc telluride single crystal to one side of the optical fiber by using an optical epoxy through which the femtosecond laser pulse is transmitted; And
Optical polishing the zinc telluride single crystal
Method of producing a terahertz wave detector comprising a. 테라헤르츠파 검출기를 제조하는 방법에 있어서,
광 섬유의 일 측면을 수직으로 절단하는 단계; 및
상기 광 섬유의 상기 일 측면에 텔루륨화아연(ZnTe, Zinc Telluride) 박막을 부착하는 단계
를 포함하고,
상기 테라헤르츠파 검출기에서는 상기 텔루륨화아연 박막에 의해 반사되는 펨토초 레이저 펄스의 위상지연 정도를 이용하여 테라헤르츠 전자기파가 검출되며
상기 텔루륨화아연 박막을 부착하는 단계는,
상기 펨토초 레이저 펄스가 투과하는 광 에폭시(optical epoxy)에 텔루륨화아연 단결정을 부착하는 단계; 및
상기 광 에폭시에 부착된 상기 텔루륨화아연 단결정을 상기 광섬유의 일 측면에 부착하는 단계
를 포함하는 테라헤르츠파 검출기의 제조 방법.In the method for producing a terahertz wave detector,
Vertically cutting one side of the optical fiber; And
Attaching a zinc telluride (ZnTe) thin film to the one side of the optical fiber
Lt; / RTI >
In the terahertz wave detector, the terahertz electromagnetic wave is detected using the phase delay degree of the femtosecond laser pulse reflected by the zinc telluride thin film.
Attaching the zinc telluride thin film,
Attaching a zinc telluride single crystal to an optical epoxy through which the femtosecond laser pulse passes; And
Attaching the zinc telluride single crystal attached to the optical epoxy to one side of the optical fiber
Method of producing a terahertz wave detector comprising a.
KR1020120009146A 2012-01-30 2012-01-30 Terahertz single-point fiber detector using thin electro-optical materials and manufacturing method thereof KR101341706B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120009146A KR101341706B1 (en) 2012-01-30 2012-01-30 Terahertz single-point fiber detector using thin electro-optical materials and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120009146A KR101341706B1 (en) 2012-01-30 2012-01-30 Terahertz single-point fiber detector using thin electro-optical materials and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130087901A KR20130087901A (en) 2013-08-07
KR101341706B1 true KR101341706B1 (en) 2013-12-16

Family

ID=49214468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120009146A KR101341706B1 (en) 2012-01-30 2012-01-30 Terahertz single-point fiber detector using thin electro-optical materials and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101341706B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004500582A (en) 2000-04-06 2004-01-08 レンセレイアー　ポリテクニック　インスティテュート Terahertz transceiver and method for emission and detection of terahertz pulses using such a transceiver
JP2009192524A (en) 2008-01-18 2009-08-27 Canon Inc Apparatus and method for measuring terahertz wave

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004500582A (en) 2000-04-06 2004-01-08 レンセレイアー　ポリテクニック　インスティテュート Terahertz transceiver and method for emission and detection of terahertz pulses using such a transceiver
JP2009192524A (en) 2008-01-18 2009-08-27 Canon Inc Apparatus and method for measuring terahertz wave

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
진윤식 외 4명, "ZnTe 결정을 이용한 테라헤르츠파의 발생 및 검출 특성", 한국광학회지, 제16권, 제6호, pp.553-559(2005.12)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130087901A (en) 2013-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6734974B2 (en) Terahertz imaging with dynamic aperture
Cohen et al. Acoustic beam probing using optical techniques
US8415625B2 (en) Total reflection terahertz wave measurement device
US7326930B2 (en) Terahertz radiation sensor and imaging system
US6977379B2 (en) T-ray Microscope
EP0577285A1 (en) Surface plasmon resonance measuring instruments
JP6238058B2 (en) Terahertz spectroscopy system
JP2013101295A (en) Terahertz wave element, terahertz wave detection device, terahertz time region spectral system, and tomography device
US9134182B2 (en) Measurement apparatus and method, tomography apparatus and method
JP6182471B2 (en) Terahertz wave phase difference measurement system
JP2009300108A (en) Terahertz spectroscopic device
KR101577720B1 (en) Fiber optic electric field sensor and method for measuring electric field
JP2010118546A (en) Terahertz wave generating device
JP2012058073A (en) Terahertz wave measuring apparatus and terahertz wave measuring method
KR20130064684A (en) Terahertz continuous wave system and three dimension imaging abtainning method thereof
CN102998261B (en) Terahertz wave pseudo heat light source-based imaging device
KR101296748B1 (en) Spectroscopy and imaging system of high-speed and high-resolution using electromagnetic wave based on optics
KR101341706B1 (en) Terahertz single-point fiber detector using thin electro-optical materials and manufacturing method thereof
JP4091214B2 (en) Terahertz wave spectrometer
Rewitz et al. Spectral-interference microscopy for characterization of functional plasmonic elements
KR102534878B1 (en) Terahertz device
Carthy et al. Terahertz Focusing and polarization control in large-area bias-free semiconductor emitters
GB2350673A (en) Three dimensional imaging using terahertz or Far IR radiation
KR101584128B1 (en) Sample aggregate and apparatus for measuring a optical constant using the same
JP5550521B2 (en) Total reflection spectrometer

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161129

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee