KR20110014849A - 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 장치, 그 방법 및 이를 이용한 스펙트로스코피 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 테라헤르츠파(terahertz)와 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)을 동시에 생성하는 장치, 방법 및 이를 이용한 스펙트로스코피 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 테라헤르츠파(terahertz wave)와 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)을 각각의 장치에서 생성시키던 기존 방법의 문제점을 감안하여 하나의 장치에서 효율적으로 테라헤르츠파(terahertz wave)와 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)을 동시에 생성하기 위한 장치, 그 방법 및 이를 이용한 스펙트로스코피 (spectroscopy) 방법에 관한 것으로서, χ(2)프로세스를 이용한 테라헤르츠파 생성과 비선형 효과를 이용한 광대역 초연속 스펙트럼을 동시에 생성시키는 장치, χ(3) 프로세스를 이용한 테라헤르츠파 생성과 비선형 효과를 이용한 광대역 초연속 스펙트럼을 동시에 생성시키는 장치 및 그 방법, 이를 이용한 스펙트로스코피 방법이 제시된다.
테라헤르츠파, 광대역 초연속 스펙트럼, 스펙트로스코피
Description
본 발명은 테라헤르츠파(terahertz wave)와 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)을 동시에 생성하기 위한 장치, 그 방법 및 이를 이용한 스펙트로스코피 방법에 관한 것이다. 더 상세하게는 테라헤르츠파(terahertz wave)와 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)을 각각의 장치에서 생성시키던 기존 방법의 문제점을 감안하여 하나의 장치에서 효율적으로 테라헤르츠파(terahertz wave)와 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)을 동시에 생성하기 위한 장치, 그 방법 및 이를 이용한 스펙트로스코피 (spectroscopy) 방법에 관한 것이다.
테라헤르츠파는 주파수에서 볼 때 0.1에서 10THz까지의 범위를 가지며 파장으로 변환했을 때 30mm에서 3mm 대역의 신호를 지칭한다. 현재 테라헤르츠파는 바이오나 화학, 국방, 환경검지, 보안, 통신 등에 많이 쓰인다. 안정된 펨토초(femto second, 1fs=10-15초) 광펄스(optical pulse)의 이용과 재료공학 등 공학의 최근 성과의 영향으로 가간섭(coherent) 테라헤르츠파(THz파)의 발생이 가능해짐에 따라 이전의 전자파공학에서 출발한 밀리미터파, 서브밀리미터파 공학이나 전통적인 원적외선 분광학의 흐름과는 다른 새로운 연구분야가 조성되었다.
테라헤르츠파는 초단펄스레이저로 여기시킨 물질로부터 넓은 띠 펄스 THz광을 방출할 수 있으며 광전도 안테나에서 전자의 가속, 전기광학적 결정(electro-optic crystal)에서 비선형효과, 플라스마 발진 등에 의해서 생성시킬 수 있다.
광전도체인 GaAs, InP 반도체 등에 초고속펄스레이저를 비추어(광자에너지가 물질의 bandgap 보다 크게) 전자-홀 쌍을 만들고, 이들 반도체에 바이어스 전기장(~10 V/cm)을 걸어주면 자유전자와 홀이 가속되어 광전류를 만든다. 이 때 가속된 전자는 THz광을 발생시킨다. THz 펄스 발생장치는 분할된 안테나를 반도체 기판 위에 제조하여 스위치로 만들고 dc 바이어스를 안테나 양단에 걸고 초고속레이저 펄스(<100 fs)를 안테나 갭(gap)에 집속시키면 전자가 갭을 빠른 속도로 뛰어넘어 안테나의 전류는 THz 펄스를 발생한다. 광전도체를 이용한 THz펄스광원은 저출력이지만 빔이 안정되고 가간섭성을 갖고 있어 고해상도 시간영역분광학(TDS)에 사용되며 THz영상기술에서 우수한 신호/잡음 비를 갖는다.
전기광학적 결정에서 비선형효과를 이용한 THz광의 발생은 초고속펄스레이저를 GaAs, ZnTe 같은 결정에 비추어 생긴 결정의 비선형효과를 이용하여 THz펄스를 발생시키는 것이다. 즉 입사빔의 주파수 ωin은 두 개의 낮은 진동수 ωout1, ωout2를 가진 두 개의 빔으로 분리되는 비선형효과를 나타낸다. (ωin = ωout1 + ωout2) 이 방법은 저효율이지만 넓은 띠폭(bandwidth)을 갖는 이점이 있다.
효율적인 테라헤르츠의 생성 방법은 χ(2) 프로세스에 기반을 둔 광정류(optical rectification)를 이용하는 방법과 χ(3) 프로세스에 기반을 둔 four-wave mixing 등을 이용하는 방법으로 나뉘어져 있다. χ(2) 프로세스에 기반을 둔 테라헤르츠파 생성 방법으로는 ZnTe, CdTe, c-cut DAST 등과 같은 χ(2) 특성이 강한 광매질을 이용하는 방법이 있으며 기체나 액체를 이용하는 방법도 널리 알려져 있다. χ(2) 값이 높은 전기광학 결정 내부에 펨토초 광펄스를 전파시키면 광정류 작용에 의해, 약 1사이클의 THz 펄스파가 체렌코프 원(circle)을 형성하면서 발생한다. 즉, 표면 전장이 형성되어 있는 반도체 표면에 펨토초 레이저 펄스를 조사하면 레이저 때문에 여기된 캐리어(전자와 정공)가 반도체 표면의 전장에 의해 가속됨으로써 전류가 흐르고(surge 전류라 함), THz 펄스파가 발생한다. InP나 GaAs는 표면 전장이 큰 반도체로서, 이와같은 반도체에서는 표면근처의 이차비선형 광학효과, 소위 χ(2) 처리에 의한 입사광 펄스의 광정류 작용에 의하여 발생하는 THz 펄스파를 동시에 방사한다. 그리고 χ(3) 프로세스에 기반을 둔 대표적인 방법으로는 에어 플라즈마가 있다.
광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)은 짧은 파장을 가지는 광신호가 광자 결정 광섬유 등의 광매질로 입사될 때 비선형 효과에 의해서 파장이 매우 넓어지는데 이렇게 넓어진 광신호를 광대역 초연속 스펙트럼이라 지칭한다. 광대역 초 연속 스펙트럼은 여러 종류의 파이버들과 크리스탈 등 다양한 광매질들을 이용하여 구현되어왔다. 현재 1000nm 이상 팽창하는 광대역 초연속 스펙트럼은 펨토 세컨 레이저와 광파이버나 비선형 광매질을 이용하여 쉽게 구현된다고 알려져 있다.
현재 광대역 초연속 스펙트럼과 테라헤르츠파는 바이오나 화학, 국방, 환경검지, 보안, 통신 등에 많이 쓰인다. 모든 물질들은 UV, visible, IR (near-, mid-, far-) 대역에서 그들만의 고유한 파장 스펙트럼을 가지게 되는데 한 대역에서만 보았을 때 분간이 가능한 파장 특성, 즉 고유의 피크 (peak)의 수는 그렇게 많지 않다. 따라서 한 대역만을 측정했을 때 측정되는 물질 고유의 피크 숫자만으로는 그 물질이라고 단정짓는데 많은 어려운 점이 있다. 따라서 스펙트로스코피에 쓰이는 광원의 파장이 많은 대역을 커버 할수록 물질 고유의 피크 숫자가 증가함으로써 어떤 물질인지 분간할 수 있는 확률이 더욱 높아진다. 따라서 본 발명은 광대역 초연속 스펙트럼이 커버할 수 있는 대역과 테라헤르츠파가 커버할 수 있는 대역을 동시에 동시에 생성함으로써 이와 같은 기술을 이용하여 넓은 대역에서 스펙트로스코피를 행할 수 있다. 현재로서는 대부분 광대역 초연속 스펙트럼이나 테라헤르츠파 각각의 신호만 연구되고 있으며 두 신호를 동시 생성하는 연구는 알려져 있지 않다.
테라헤르츠파(terahertz wave)와 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum) 각각의 신호만을 생성하여 넓은 대역에서 스펙트로스코피를 행할 수 없는 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 광원만을 이용하여 χ(2) 프로세스를 이용한 테라헤르츠파와 비선형효과에 의한 광대역 초연속 스펙트럼을 동시에 생성하기 위한 장치 및 이를 이용한 광대역 초연속 스펙트럼과 테라헤르츠파의 동시 생성 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 다른 목적은 본 발명의 목적은 하나의 광원만을 이용한 χ(3) 프로세스를 이용한 테라헤르츠파와 비선형효과에 의한 광대역 초연속 스펙트럼을 동시에 생성하기 위한 장치 및 이를 이용한 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 장치 및 그 방법으로 생성된 두 대역 모두 동시에 가지는 조사신호를 고유의 스펙트럼을 가지는 매질에 입사하여, 검출하고자 하는 매질의 고유한 스펙트럼을 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼 두 대역에서 동시에 얻는 스펙트로스코피(spectroscopy) 방법을 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 해결 수단으로서, 본 발명의 제1 관점은 펨토초 레이저 광입사신호를 입사시키기 위한 포커싱렌즈와, χ(2) 프로세스를 이용한 테라헤르츠파 생성을 위한 광매개체와, 상기 생성된 테라헤르츠파와 함께 광입사신호를 입사시켜 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)을 생성하기 위한 비선형효과를 갖는 광매개체와, 상기 생성된 상기 광대역 초연속 스펙트럼과 테라헤르츠파를 출력시키기 위한 콜리메이팅 렌즈를 포함하는 광대역 초연속 스펙트럼과 테라헤르츠파의 동시 생성장치가 제시된다.
본 발명의 제2 관점은 펨토초 레이저 광입사신호를 입사시키기 위한 포커싱렌즈와, χ(3) 프로세스를 이용한 테라헤르츠파 생성을 위한 ω 주파수 광신호를 이용하여 2ω 주파수 광신호를 생성하여 상기 ω 주파수 광신호와 2ω 주파수 광신호를 동시에 포커싱시켜 만든 에어 플라즈마와 상기 에어 플라즈마의 반응시 생성되는 테라헤르츠파를 생성하기 위한 제1 광매개체와, 상기 생성된 테라헤르츠파와 함께 광입사신호를 입사시켜 광대역 초연속 스펙트럼을 생성하기 위한 비선형효과를 갖는 제2 광매개체와, 상기 생성된 상기 광대역 초연속 스펙트럼과 테라헤르츠파를 출력시키기 위한 콜리메이팅(collimating) 렌즈를 포함하는 광대역 초연속 스펙트럼과 테라헤르츠파의 동시 생성장치가 제시된다.
본 발명의 제3 관점은 상기 본 발명의 제1 관점에서 제시한 광대역 초연속 스펙트럼과 테라헤르츠파의 동시 생성장치를 이용한 광대역 초연속 스펙트럼과 테라헤르츠파의 동시 생성 방법이 제시되고, 본 발명의 제4 관점은 상기 본 발명의 제2 관점에서 제시한 광대역 초연속 스펙트럼과 테라헤르츠파의 동시 생성장치를 이용한 광대역 초연속 스펙트럼과 테라헤르츠파의 동시 생성 방법이 제시된다.
본 발명의 제4 관점은 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치에서 생성된 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼의 두 대역 모두 동시에 가지는 조사신호를 고유의 스펙트럼을 가지는 매질에 입사하여, 검출하고자 하는 매질의 고유한 스펙트럼을 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼 두 대역에서 동시에 얻는 스펙트로스코피 방법이 제시된다.
본 발명은 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)과 테라헤르츠파(terahertz wave)를 동시에 생성하는 기술로서, 본 발명에 의하면, 기존의 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)이나 테라헤르츠파 한 영역만을 이용하여 수행한 스펙트로스코피(spectroscopy)기술을 IR과 테라헤르츠파 두 영역에서 동시에 측정할 수 있다. 따라서 한 대역 만을 사용한 기존의 기술보다 많은 양의 스펙트럼 특성을 구할 수 있다. 먼저 기존에 알려져 있던 테라헤르츠파 생성 방법(χ(2) 프로세스를 이용한 테라헤르츠파 생성, χ(3) 프로세스를 이용한 테라헤르츠파 생성)에 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum) 생성 방법을 더하여 두 대역 (IR 및 테라헤르츠)에서 동시에 스펙트로스코피가 가능하다. 따라서 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum) 한 대역이나 테라헤르츠파 한 대역이 아닌 두 대역을 동시에 검출함으로써 보다 많은 수의 스펙트럼 피크를 비교할 수 있으며 보다 정확하고 효율적으로 매질의 특성을 분석하고 어떤 매질인지 분간할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대해서 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예로서, χ(2) 프로세스를 이용한 테라헤르츠파와 비선형효과에 의한 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 장치에 관한 대략적인 구성도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 χ(2) 프로세스를 이용한 테라헤르츠파와 비선형효과에 의한 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 장치는 광입사신호(100)를 입사시켜 포커싱하기 위한 포커싱렌즈(110)와, 상기 포커싱렌즈(110)로 입사한 광입사신호에 의해 테라헤르츠파(130)를 생성시키기 위한 제1 광매개체(120)와, 상기 제1 광매개체(120)에서 테라헤르츠파(130)를 생성시키고 포커싱된 상기 광입사신호에 의해 비선형 효과로 광대역 초연속 스펙트럼(150)를 생성시키기 위한 제2 광매개체(140)와, 상기 생성된 테라헤르츠파(130)와 상기 광대역 초연속 스펙트럼(150)를 함께 출력시키기 위한 콜리메이팅렌즈(160)를 포함하여 구성된다.
일반적으로 알려진 χ(2) 프로세스로는 세컨 하모닉 반응(second harmonic generation (SHG))가 있으면 P(2ω) = χ(2ω; ω, +ω) E(ω)E(ω) 와 같은 식으로 표기된다. 그와 동시에 광정류(optical rectification)로 알려진 P(ωTHz) = χ(ωTHz; ω, -ω) E(ω)E(ω) 의 현상도 동시 발생한다. 따라서 χ(2) 프로세스에 의해 테라헤르츠파가 발생하는 것을 볼 수 있다. 하나의 광원(예: 펨토초 레이 저)(100)을 포커싱렌즈(110)를 이용하여 포커싱(focusing) 시키고 포커싱된 빔을 χ(2) 프로세스를 일으킬 수 있는 제1 광매개체(ZnTe, CdTe, 및 DAST 등)(120)에 입사하여 테라헤르츠파(130)를 먼저 생성한다. 그리고 포커싱된 빔 가까이에 비선형효과를 일으키는 제2 광매개체 (광파이버 또는 비선형 광매질)를 두어 광대역 초연속 스펙트럼(150)을 만든 후 이렇게 만들어진 광대역 초연속 스펙트럼(150)을 렌즈(160)를 이용하여 콜리메이션(collimation)시킨다. 따라서 도 1의 구성도를 이용하면 하나의 광원을 이용하여 광대역 초연속 스펙트럼과 테라헤르츠를 동시에 생성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예로서, χ(3) 프로세스를 이용한 테라헤르츠파와 비선형효과에 의한 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)의 동시 생성 장치에 관한 대략적인 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 χ(3) 프로세스를 이용한 테라헤르츠파와 비선형효과에 의한 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)의 동시 생성 장치는 광입사신호(100)를 입사시켜 포커싱하기 위한 포커싱렌즈(110)와, 상기 포커싱렌즈(110)로 입사한 광입사신호에 서 ω주파수 광신호와 2ω 주파수 광신호를 생성하기 위한 제1 광매개체(200)와, 상기 제1 광매개체(200)에서 생성된 ω 주파수 광신호와 2ω 주파수 광신호(210)가 포커싱되어 에어 플라즈마(220)가 발생하고 상기 에어 플라즈마(220)의 반응시에 테라헤르츠파(130)가 생성된다. 상기 테라 헤르츠파(130)가 생성된 후에 상기 ω주파수 광신호와 2ω 주파수 광신호(210)를 입사시켜 광대역 초연속 스펙트 럼(supercontinuum)(150)를 생성하기 위한 제2 광매개체(140)와, 상기 생성된 테라헤르츠파(130)와 상기 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)(150)을 함께 출력시키기 위한 콜리메이팅렌즈(160)를 포함하여 구성된다.
상기 본 발명의 실시예에서, ω 주파수 광신호와 2ω 주파수 광신호(210)를 동시에 포커싱시켜 만든 에어 플라즈마(220)는 대표적인 χ(3) 프로세스이다. χ(3) 프로세스는 일반적으로 알려진 원리는 four-wave mixing (FWM)에 기초한다고 알려져 있다. 하나의 광원(예: 펨토초 레이저)(100)을 포커싱렌즈(110)를 이용하여 포커싱시키고 포커싱된 빔을 second harmonic generation(SHG)을 일으킬 수 있는 BBO(beta-BaB2O4) 또는 LBO(lithium triborate: LiB3O5) 크리스탈로 구성되는 제1 광매개체(200)에 입사하여 ω 주파수 광신호 및 2ω 주파수 광신호(210)를 먼저 생성한다. 이렇게 생성된 두 신호들은 포커싱되는 부분에서 에어 플라즈마(220)를 생성하며 FWM 원리에 따른 χ(3) 프로세스에 기반을 둔 테라헤르츠파(130)를 먼저 생성한다. 그리고 포커싱된 빔 가까이에 비선형효과를 일으키는 제2 광매개체 (광파이버 및 비선형 광매질)(140)를 두어 두 다른 파장을 가지는 광신호들을 이용한 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)(150)을 만든 후, 이렇게 만들어진 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)(150)와 테라헤르츠파(130)를 렌즈(160)를 이용하여 콜리메이션(collimation) 시킨다. 따라서 도 2의 구성도를 이용하면 하나의 광입사신호를 이용하여 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)과 테라헤르츠파를 동시에 생성할 수 있다.
도 3은 상기 본 발명의 2개의 실시예인 도 1과 도 2에서 구현하고자 하는 기술이 하나의 시스템으로 일체되었을 때 예상되는 그림이다. 도 3에서 작은 사이즈의 간단한 케이스(400)에 상기 도 1 또는 도 2의 구성을 수납하여 보는 바와 같이 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)와 테라헤르츠파가 동시에 방출되는 일체형 시스템을 개발할 수 있다.
도 4는 본 발명의 2개의 실시예인 상기 도 1과 도 2의 구성이 집적되었을 때 예상되는 응용 및 효과를 보여주는 그림이다. 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum) 두 대역 모두를 동시에 가지는 조사신호를 고유의 스펙트럼 피크들을 가지는 매질에 입사하였을 때 검출 신호와 같이 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum) 대역과 테라헤르츠파 대역에서 검출하고자 하는 매질의 고유한 스펙트럼을 얻을 수 있다. 따라서 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum) 한 대역이나 테라헤르츠 한 대역이 아닌 두 대역을 동시에 검출함으로써 보다 많은 수의 스펙트럼 피크를 비교할 수 있으며 보다 정확하고 효율적으로 매질의 특성을 분석하고 어떤 매질인지 분간 할 수 있다.
참고로, 여기에 개시되는 실시 예는 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시 예에만 한정되거나 제한되는 것은 아니고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능하다.
도 1은 하나의 광신호를 이용하여 χ(2) 프로세스에 기반을 둔 테라헤르츠파를 생성함과 동시에 광대역 초연속 스펙트럼을 생성하기 위한 본 발명의 실시예에 대한 개략적인 구성도이다.
도 2는 하나의 광신호를 이용하여 χ(3) 프로세스에 기반을 둔 테라헤르츠파를 생성함과 동시에 광대역 초연속 스펙트럼을 생성하기 위한 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 1과 도 2에서 구현하고자 하는 기술이 하나의 시스템으로 일체 되었을 때를 예상한 장치도이다.
도 4는 도 1과 도 2가 집적되었을 때 예상되는 응용 및 효과를 보여주는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
100 : 광입사신호(예: 펨토세컨 레이저)
110 : 포커싱 렌즈
120 : χ(2) 프로세스를 일으키는 광매개체(ZnTe, CdTe, DAST 등)
130 : 생성된 테라헤르츠파
140 : 비선형 효과를 일으킬 수 있는 광매개체(광파이버, 비선형 크리스탈)
150 : 생성된 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)
160 : 콜리메이팅(collimating)렌즈
300 : 테라헤르츠파+ 광대역 초연속 스펙트럼
200 : BBO(beta-BaB2O4) 또는 LBO(lithium triborate: LiB3O5) 광매개체
210 : second harmonic generation 이후 생성된 ω 및 2ω 두 주파수를 가지는 광신호
220 : 에어 플라즈마(air plasma)
400 : 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼 생성 일체형 시스템
Claims (20)
- 테라헤르츠파를 생성하기 위한 테라헤르츠파(terahetz wave) 생성부와,비선형효과에 의한 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum)을 생성하기 위한 광대역 초연속 스펙트럼(supercontinuum) 생성부를 구비하고,하나의 광입사신호를 이용하여 상기 테라헤르츠파와 상기 광대역 초연속 스펙트럼을 동시 생성하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 테라헤르츠파 생성부는 χ(2) 프로세스에 기반을 둔 테라헤르츠파를 생성하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 테라헤르츠파 생성부는 하나의 광입사신호를 입사시켜 포커싱하기 위한 포커싱렌즈와, 상기 포커싱렌즈로 입사된 광입사신호에 의해 테라헤르츠파를 생성시키기 위한 광매개체를 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 광매개체는 ZnTe, CdTe, 및 DAST 등인 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 테라헤르츠파 생성부는 χ(3) 프로세스에 기반을 둔 테라헤르츠파를 생성하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치.
- 청구항 5에 있어서,상기 테라헤르츠파 생성부는 하나의 광입사신호를 입사시켜 포커싱하기 위한 포커싱렌즈와, 상기 포커싱렌즈로 입사된 광입사신호에서 두개의 준위가 다른 광신호를 생성하기 위한 광매개체를 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치.
- 청구항 6에 있어서,상기 광매개체는 포커싱된 광입사신호를 세컨 하모닉 반응(second harmonic generation(SHG))을 일으킬 수 있는 BBO(beta-BaB2O4) 또는 LBO(lithium triborate: LiB3O5)로 이루어진 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치.
- 청구항 6에 있어서,상기 두개의 광신호는 ω 주파수를 갖는 광신호 및 2ω 주파수를 갖는 광신호인 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치.
- 청구항 8에 있어서,상기 ω 주파수를 갖는 광신호와 2ω 주파수를 갖는 광신호가 포커싱되어 에어 플라즈마를 생성하고, 상기 에어 플라즈마가 반응시에 상기 테라 헤르츠파가 생성되는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 광대역 초연속 스펙트럼을 생성하기 위한 광매개체는 비선형 효과를 일으키는 광파이버 또는 비선형 광매질인 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 테라헤르츠파 생성부에서 먼저 테라헤르츠파를 생성하고, 이어서 상기 광대역 초연속 스펙트럼을 생성하여 상기 테라헤르츠파와 상기 광대역 초연속 스펙트럼을 렌즈로 콜리메이션하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치.
- 청구항 1의 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성장치에서 생성된 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼의 두 대역 모두 동시에 가지는 조사신호를 고유의 스펙트럼을 가지는 매질에 입사하여, 검출하고자 하는 매질의 고유한 스펙트럼을 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼 두 대역에서 동시에 얻는 스펙트로스코피 방법.
- 포커싱렌즈로 하나의 광입사신호를 입사시키는 단계와,상기 입사된 광입사신호가 포커싱되어 제1 광매개체로 입사되어 테라헤르츠파를 생성하는 단계와,상기 테라헤르츠파를 생성한 상기 광입사신호가 비선형 효과를 발생하는 제2 광매개체로 입사되어 광대역 초연속 스펙트럼을 생성하는 단계를 포함하는 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 방법.
- 청구항 1에 있어서,상기 제1 광매개체는 χ(2) 프로세스를 일으킬 수 있는 광매개체인 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 방법.
- 청구항 14에 있어서,상기 제1 광매개체는 ZnTe, CdTe, 및 DAST 등인 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 방법.
- 포커싱렌즈로 하나의 광입사신호를 입사시키는 단계와,상기 입사된 광입사신호가 포커싱되어 제1 광매개체로 입사되어 준위가 다른 2개의 주파수를 갖는 광신호를 생성하는 단계와,상기 2개의 광신호가 포커싱되어 에어 플라즈마를 발생시키는 단계와,상기 에어 플라즈마의 반응시에 테라헤르츠파를 생성하는 단계와,상기 테라헤르츠파를 생성한 상기 광신호가 비선형 효과를 발생하는 제2 광매개체로 입사되어 광대역 초연속 스펙트럼을 생성하는 단계를 포함하는 테라헤르츠파와 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 방법.
- 청구항 16에 있어서,상기 제1 광매개체는 χ(3) 프로세스를 일으킬 수 있는 광매개체인 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 방법.
- 청구항 16에 있어서,상기 제1 광매개체는 포커싱된 광입사신호를 세컨 하모닉 반응(second harmonic generation(SHG))을 일으킬 수 있는 BBO(beta-BaB2O4) 또는 LBO(lithium triborate: LiB3O5)로 이루어진 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 방법.
- 청구항 16에 있어서,상기 2개의 주파수를 갖는 광신호는 ω 주파수를 갖는 광신호 및 2ω 주파수를 갖는 광신호인 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 방법.
- 청구항 13 또는 청구항 16에 있어서,상기 광대역 초연속 스펙트럼을 생성하기 위한 제2 광매개체는 비선형 효과를 일으키는 광파이버 또는 비선형 광매질인 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 및 광대역 초연속 스펙트럼의 동시 생성 방법.
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