KR20150039070A - 테라헤르츠 연속파 발생 소자 - Google Patents

테라헤르츠 연속파 발생 소자 Download PDF

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박경현
한상필
문기원
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한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 테라헤르츠 연속파 발생 소자에 관한 것으로서, 복수의 레이저 광을 생성하는 복수의 레이저 광원; 및 상기 복수의 레이저 광의 상호 작용을 조절하기 위해, 상기 복수의 레이저 광원 사이에 형성되는 흡수영역;을 포함하되, 상기 흡수영역이 포토 다이오드(Photo Diode)가 형성된 형태로 구현되는 것을 특징으로 한다.

Description

테라헤르츠 연속파 발생 소자 {TERAHERTZ CONTINUOUS WAVE EMITTING DEVICE}
본 발명은 테라헤르츠 연속파 발생 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 레이저 광원 사이에 형성되는 흡수영역이 '고속 동작이 가능한 포토 다이오드(Photo Diode)가 형성된 형태'로 구현되고, 상기 흡수영역에 안테나가 집적되어서, 단일 소자의 형태로 제작될 수 있는 테라헤르츠 연속파 발생 소자'에 관한 것이다.
최근 0.1 THz ~ 10 THz 의 주파수를 갖는 테라헤르츠(Terahertz, THz) 파는 낮은 에너지로 인해 인체에 무해하고, 많은 분자들이 이 대역에서 고유의 스펙트럼을 가지고 있는 등, 새로운 특성으로 인해 많은 연구가 진행되고 있다.
현재까지의 연구는 펨토초 (fs) 레이저를 이용한 시간 영역 분광 (Time-domain spectroscopy: TDS) 시스템이 주로 사용되어 왔다. TDS 시스템은 펨토초 레이저를 이용하여 포토컨덕티브 스위치에 (Photoconductive switch) carrier를 여기 시키는 방식이다. 여기서, 상기 포토컨덕티브 스위치는 carrier lifetime이 매우 짧은 물질로 만들어지며, 이를 이용하여 펨토초 급의 펄스형 전류를 흐르게 하는 역할을 수행한다. 따라서, 이러한 상기 포토컨덕티브 스위치에 의해 집적된 안테나에 펄스 형의 전류가 흐르게 되며, 이에 따라 광대역의 테라헤르츠 파가 생성되어 공기 중으로 전파하게 된다. 결국, TDS 시스템은 기본적으로 펄스 형의 THz 파를 사용하는 방식이다.
하지만 fs-레이저의 경우 그 크기가 크고, 고가인 단점이 있다. 또한, 현장에서 사용되는 많은 응용 분야의 경우 시스템이 작고, 휴대 가능하며 시간 영역 분광이 아닌 THz 연속파 (CW THz)를 이용한 주파수 대역에서의 결과를 얻을 수 있는 시스템이 유용하다.
이런 이유로 포토믹서 (Photomixer)와 두 개의 서로 다른 파장을 갖는 레이저를 이용하는 포토믹싱 (Photomixing) 방법이 현장 응용이나 초소형 시스템 구현을 위하여 많이 연구되고 있다.
포토믹싱 방법은, 기본적으로 두 개의 서로 다른 레이저 광이 만드는 비팅(Beating) 광을 이용하는 방식이다. 구체적으로, 상기 포토믹싱 방식은, 두 개의 서로 다른 파장을 갖는 레이저 광으로 테라하르츠 주파수의 비팅 광을 생성하고, 이를 이용하여 포토믹서에 테라헤르츠 주파수의 교류 전류를 생성하며, 포토믹서에 집적되어 있는 안테나가 테라헤르츠 파를 방사 하게 하는 방식이다. 이러한 포토믹싱 방법에 의해 발생 되는 테라헤르츠 파의 주파수는 비팅 광의 주파수와 같으며, 결국 두 레이저의 파장 차이와 같다. 따라서, 상기 포토믹싱 방법을 통해, 두 개의 레이저 파장 중 하나를 조절하여 주파수 튜닝이 가능한 테라헤르츠 파 발생기를 만들 수 있다.
한편, 현재 상업용으로 판매되고 있는 테라헤르츠 연속파(CW THz) 발생 시스템의 경우 두 개의 독립된 레이저 및 독립된 하나의 포토믹서를 이용하여 구성된다. 구체적으로, 도 1과 같이, 서로 다른 주파수를 갖는 두 개의 독립된 레이저가 테라헤르츠 주파수의 비팅 광을 생성한 뒤에, 생성된 비팅 광을 '독립된 포토믹서'에 입사시키는 형태로 구성된다.
하지만, 이러한 테라헤르츠 연속파 시스템은, 두 개의 독립된 레이저에 의해 생성된 비팅 광이 소자 외부로 유출된 뒤에, 독립적으로 구성되는 포토믹서에 입사되므로, 이러한 과정에서 광 손실이 발생 될 수 있다는 문제점이 있었다. 또한, 이러한 테라헤르츠 연속파 발생 시스템은, 독립적으로 형성되는 복수의 소자들(독립된 두 개의 레이저, 이들과 독립된 하나의 포토믹서 등)을 포함하는 형태로 구현되므로, 구조를 단순화시키는 데에 한계가 있다는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 테라헤르츠 연속파 발생 시스템과 차별될 수 있는 새로운 테라헤르츠 연속파 발생 기술이 요구되고 있다.
본 발명은 광소자 집적 기술을 이용하여 단일 소자의 형태로 형성될 수 있는 테라헤르츠 연속파 발생 소자를 제작하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 기술적 과제가 포함될 수 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 복수의 레이저 광을 생성하는 복수의 레이저 광원; 및 상기 복수의 레이저 광의 상호 작용을 조절하기 위해 상기 복수의 레이저 광원 사이에 형성되는 흡수영역;을 포함하되, 상기 흡수영역이 포토 다이오드(Photo Diode)가 형성된 형태로 구현되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 단일 소자 형태로 형성되고, 소자 내부에서 비팅(Beating)되는 광을 이용하여 테라헤르츠 연속파를 발생시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 상기 흡수영역이, 안정적인 비트 주파수(Beat Frequency)를 갖는 광이 생성되도록 함과 동시에, 테라헤르츠 연속파 발생을 위한 포트(Port)로 동작하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 상기 흡수영역 상에, 비팅 광을 기초로 전류를 생성하는 포토 다이오드(Photo Diode); 및서로 마주보는 형태로 형성되고, 테라헤르츠 파를 방사 하는 복수의 테라헤르츠 안테나;가 생성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 상기 복수의 레이저 광원이 서로 다른 파장의 레이저 광을 생성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 상기 복수의 레이저 광원이, 제1파장의 레이저 광을 생성하는 제1레이저 광원; 및 제2파장의 레이저 광을 생성하는 제2레이저 광원;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 상기 제1레이저 광원 또는 상기 제2레이저 광원이 DFB LD(Distributed FeedBack Laser Diode)로 구현되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 방법은, 복수의 레이저 광원이 생성하는 복수의 레이저 광이 상기 복수의 레이저 광원 사이에 형성되는 흡수영역에서 비팅(Beating)되는 단계; 및 상기 흡수영역에 형성된 포토 다이오드(Photo Diode)가 비팅 광을 이용하여 전류를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 '단일 소자' 형태의 테라헤르츠 연속파 발생 소자를 구현할 수 있다. 종래 단일 기판에 집적된 형태의 테라헤르츠 연속파 발생 시스템이 구현되기는 하였지만, 이는 복수의 레이저 광원 및 포토믹서를 각각 독립적으로 구성한 뒤에 하나의 기판에 집적한 것으로서, 단일 소자의 형태가 아니라 여러 소자를 작은 형태로 집적한 것에 불과하였다. 즉, 물리적으로 하나의 소자를 형성하는 것이 아니라, 시스템을 작게 형성하고자 하는 노력으로 보아야 한다. 이에 반해 본 발명은 복수의 레이저 광원 section 및 포토믹서 section을 통합하여, 물리적으로 단일화된 형태의 테라헤르츠 연속파 발생 소자를 구현할 수 있다. 따라서, 시스템의 구조를 현저히 단순화시킬 수 있으며, 테라헤르츠 연속파를 현실적으로 활용할 수 있게 하는 기본 단위의 소자를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은 종래에 비해 더욱 안정화되고 더 큰 세기의 비팅(Beating) 광을 기초로 테라헤르츠 연속파를 발생시킬 수 있다. 구체적으로, 본 발명은, '비팅 광을 외부로 유출한 뒤에 독립적인 포토믹서 소자에 입사시키는 과정'이 필요한 종래의 시스템과 달리, 단일 소자 내부에서 생성되는 비팅 광을 외부로 유출시키지 않고 바로 활용하므로, 더욱 안정화되고 더 큰 세기의 비팅 광을 이용하여 테라헤르츠 연속파를 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 발명은 종래처럼 광 손실이 발생 되지 않고, 내부 비팅 광이 외부 조건으로부터 안정적인 특성을 유지하며, 추가적인 안정화 부품(열 안정, 전류 안정) 없이도 안정적인 테라헤르츠 연속파 발생 특성을 구현할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 종래의 테라헤르츠 연속파 발생 시스템을 나타내는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자의 개략적인 구성을 나타내는 평면도이다.
도 4는 흡수영역이 있는 경우와 없는 경우의 내부 광세기 분포도를 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 '테라헤르츠 연속파 발생 소자 및 방법'를 상세하게 설명한다. 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
한편, 이하에서 표현되는 각 구성부는 본 발명을 구현하기 위한 예일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 다른 구현에서는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 구성부가 사용될 수 있다.
또한, 어떤 구성요소들을 '포함'한다는 표현은, 개방형의 표현으로서 해당 구성요소들이 존재하는 것을 단순히 지칭할 뿐이며, 추가적인 구성요소들을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
또한, '제1, 제2' 등과 같은 표현은, 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자를 개괄적으로 살펴본다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 종래 기술과 달리 물리적으로 단일화된 '단일 소자'의 형태로 구현되는 것을 특징으로 한다. 구체적으로 본 발명은 테라헤르츠 연속파를 발생시키기 위한 '복수의 레이저 광원' 및 '포토믹서' 등이 독립적인 소자의 형태로 구현되지 않고, 단일화된 하나의 소자로 구현되는 것을 특징으로 한다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 복수의 레이저 광원의 상호작용을 제어(위상 조절 혹은 광 흡수 조절)하기 위하여 상기 복수의 레이저 광원 사이에 형성되는 흡수영역을 '고속 동작이 가능한 포토 다이오드가 형성된 형태'로 구현하고, 상기 흡수영역에 '상기 포토 다이오드가 생성하는 전류를 전달받는 테라헤르츠 안테나'를 함께 집적한다. 즉, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 복수의 레이저 광원 사이에 형성되는 흡수영역과 포토믹서를 일체의 형태로 형성한다. 따라서, 종래처럼, 복수의 레이저 광원 사이의 흡수영역에서 비팅된 광이 외부로 유출된 뒤에, 독립적인 포토믹서로 입사되는 과정이 필요하지 않으며, 단일 소자 내부에서 생성되는 비팅 광을 외부 유출 없이 즉시 활용하여 테라헤르츠 연속파를 생성할 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자를 살펴본다.
이하에서는, 본 발명의 특징과 관련된 구성들을 중심으로 설명을 진행하며, 통상적인 구성 및 동작에 관한 설명은 생략한다. 따라서, 이하에서 살펴볼 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 발생 소자는, 명시된 구성만을 포함하는 것은 아니며, 명시적인 기재가 없더라도 통상의 기술자에게 자명한 범위 내에서 다양한 추가 구성 및 세부 구성을 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 복수의 레이저 광을 생성하는 복수의 레이저 광원(100), 상기 복수의 레이저 광의 상호 작용을 조절하기 위해 상기 복수의 레이저 광원 사이에 형성되고, 포토 다이오드(Photo Diode, PD) 및 테라헤르츠 안테나가 형성된 형태로 형성되는 흡수영역(200)을 포함할 수 있다.
상기 복수의 레이저 광원(100)은, 테라헤르츠 주파수의 비팅(Beating) 광을 생성하기 위한 복수의 레이저 광을 생성하는 구성이다. 이러한 상기 복수의 레이저 광원(100)은 바람직하게는 서로 다른 파장의 복수의 레이저 광을 생성할 수 있으며, 상기 복수의 레이저 광을 바탕으로 테라헤르츠 주파수의 비팅 광이 생성될 수 있도록 한다.
예를 들어, 상기 복수의 레이저 광원(100)은, 이중 모드 발진을 위하여, 제1파장의 레이저 광을 생성하는 제1레이저 광원(110) 및 제2파장의 레이저 광을 생성하는 제2레이저 광원(120)을 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 이러한 상기 제1레이저 광원(110) 및 제2레이저 광원(120)이 생성하는 레이저 광들은, 서로 비팅 되어서 테라헤르츠 주파수의 비팅 신호를 생성하게 되는데, 이 경우 '상기 제1레이저 광원(110), 상기 레이저 광원(120) 및 상기 흡수영역(200)이 단일 소자의 형태로 형성'되므로 전체로써 안정적인 공진기를 구성하게 되고, 이에 따라 안정적인 테라헤르츠 비팅 광이 확보되게 된다. 도 4의 (b)는, 상기 제1레이저 광원(110), 상기 제2레이저 광원(120) 및 상기 흡수영역(200)이 도 2 및 도 3과 같이 단일 소자의 형태로 형성되는 경우, 소자 내부에서 생성되는 비팅 광을 나타낸다. 도 4의 (b)에서 확인할 수 있듯이, 상기 제1레이저 광원(110) 및 상기 제2레이저 광원이 각각 안정된 단일 모드로 동작하고 출력이 서로 반대인 경우에도, 단일 소자 전체로서 안정적인 공진기가 형성되어서 안정적인 비팅 광이 생성되는 것을 확인할 수 있다. (참고로, 도 4의 (a)는 흡수영역(200)이 없는 경우의 내부 광 분포를 나타낸다. 흡수영역의 부재로 인하여 불안정한 비팅 광이 형성되는 것을 확인할 수 있다.)
한편, 상기 복수의 레이저 광원(100)은, 다양한 레이저 광원으로 형성될 수도 있지만, 바람직하게는 DFB LD(Distributed FeedBack Laser Diode, 분포 궤환 레이저)로 구현될 수 있다. 이 경우, 각 레이저 광원은, 기판상에 형성되는 회절 격자, 도파로(WaveGuide)층 등을 포함하는 형태로 구성될 수 있다.
상기 흡수영역(200)은, 상기 복수의 레이저 광원 사이에 형성되는 영역으로서, 상기 복수의 레이저 광의 상호 작용을 조절(위상 조절 혹은 광 흡수 조절)하고, 이와 동시에, 상기 복수의 레이저 광이 생성하는 비팅 광을 기초로 테라헤르츠 연속파가 발생 되도록 하는 구성이다.
이러한 상기 흡수영역(200)은, 기판상에 형성되는 도파로(WG, WaveGuide)층 등을 포함할 수 있으며, 상기 복수의 레이저 광원에서 생성되는 광들의 위상을 조절하거나, 광 흡수를 조절할 수 있다. 따라서, 이러한 동작을 통해 상기 복수의 레이저 광이 안정적인 비팅 광을 생성할 수 있게 한다.
또한, 상기 흡수영역(200)은, 테라헤르츠 주파수의 안정적인 비팅 광을 흡수하고 흡수된 비팅 광과 동일한 주기의 전류를 생성하는 포토 다이오드(210), 및 상기 포토 다이오드가 생성하는 전류를 바탕으로 테라헤르츠 연속파를 방사 하는 테라헤르츠 안테나(200)를 추가적으로 포함할 수 있으며, 이러한 구성들을 이용하여 영역 내부에서 안정적인 비팅 광을 생성함과 동시에, 생성된 비팅 광을 이용하여 테라헤르츠 연속파를 발생시킬 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시되지는 않았으나, 일 실시예에서, 상기 흡수영역은(200) 상기 테라헤르츠 안테나(220) 대신 상기 포토 다이오드에서 발생하는 RF 신호 추출을 위한 웨이브가이드 구조를 포함하도록 구성될 수도 있다.
결국, 상기 흡수영역(200)은, 안정적인 비트 주파수(Beat Frequency)를 갖는 광이 생성되도록 함과 동시에, 테라헤르츠 연속파 발생을 위한 포트(Port)로서의 역할도 수행한다. 즉, 상기 흡수영역(200)은, 영역 내부에서 안정적인 비팅 신호를 생성한 뒤에, 종래처럼 생성된 비팅 신호를 외부로 유출하지 않으며, 일체화된 포토 다이오드를 이용하여 테라헤르츠 연속파 발생을 위한 포트 역할을 직접 수행한다.
한편, 상기 흡수영역에 형성되는 상기 포토 다이오드(210)는, 매우 빠른 응답 속도를 구현할 수 있는 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 포토 다이오드(210)는, 얇은 흡수층과 작은 면적을 갖는 형태로 형성되며, 소자의 RF 응답 속도를 수백 GHz 대역까지 향상시킬 수 있는 형태로 구현되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 포토 다이오드(210)는 수십 mA의 큰 전류를 생성할 수 있는 형태로 구현되는 것이 바람직하며, 입력 광의 세기가 큰 경우에도 포화 특성을 보이지 않는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 흡수영역에 형성되는 상기 테라헤르츠 안테나(220)는 상기 포토 다이오드(210)와 함께 집적되며, 상기 포토 다이오드(210)가 생성하는 전류를 급전 받을 수 있는 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 테라헤르츠 안테나(220)는 도 3에 도시된 바와 같이 대향하는 두 개의 날개 모양의 구조를 포함하여 형성될 수 있다.
이상에서 살핀 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 테라헤르츠 비팅 광을 생성하는 복수의 레이저 광원, 상기 테라헤르츠 비팅 광을 안정화시키는 흡수영역, 상기 테라헤르츠 비팅 광을 흡수하여 전류를 생성하는 포토 다이오드, 상기 포토 다이오드가 생성하는 전류를 기초로 테라헤르츠 연속파를 방사하는 테라헤르츠 안테나가 단일 소자의 형태로(일체로) 형성된다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 소자는, 상기 복수의 레이저 광원, 상기 포토 다이오드, 상기 테라헤르츠 안테나가 종래처럼 독립적으로 동작하지 않고 단일 소자의 형태로 동시에 동작하도록 한다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라 헤르츠 연속파 발생 소자는, 상기 복수의 레이저 광원 및 상기 '포토 다이오드가 형성된 흡수영역'이 안정적인 공진기를 함께 구성하여, 단일 소자 내부에서 안정적인 테라헤르츠 비팅 광이 생성되도록 하고, 생성된 테라헤르츠 비팅 광이 (외부 유출 없이) 생성과 동시에 상기 포토 다이오드에 의해 전류로 변환되도록 하며, 생성된 전류를 기초로 상기 테라헤르츠 안테가 테라헤르츠 연속파를 방사 하도록 한다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 방법을 살펴본다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 방법은, 먼저, 복수의 레이저 광원이 생성하는 복수의 레이저 광이 상기 복수의 레이저 광원 사이에 형성되는 흡수영역에서 비팅(Beating)되는 단계(a 단계)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 방법은, 상기 a 단계 이후에, 상기 흡수영역에 형성된 포토 다이오드(Photo Diode)가 비팅 광을 이용하여 전류를 생성하는 단계(b 단계)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 테라헤르츠 연속파 발생 방법은, 상기 b 단계 이후에, 상기 흡수영역에 형성된 테라헤르츠 안테나가 상기 포토 다이오드로부터 급전되는 전류를 기초로 테라헤르츠 연속파를 방사 하는 단계(c 단계)를 포함할 수 있다.
이상에서 살핀 본 발명의 일 실시 예에 따른 '테라헤르츠 연속파 발생 방법'은, 카테고리는 상이하지만, 이상에서 살핀 본 발명의 일 실시 예에 따른 '테라헤르츠 연속파 발생 소자'와 실질적으로 동일한 기술적 특징을 포함할 수 있다. 따라서, 중복 기재를 방지하기 위해 자세히 설명하지는 않았지만, 상기 '테라헤르츠 연속파 발생 소자'와 관련하여 상술한 특징들은 상기 '테라헤르츠 연속파 발생 방법'에도 당연히 유추 적용될 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 실시 예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 이들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에 대한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정 및 변경을 가할 수 있을 것이며, 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 레이저 광원 110 : 제1레이저 광원
120 : 제2레이저 광원 200 : 흡수영역
210 : 포토 다이오드 220 : 테라헤르츠 안테나

Claims (9)

  1. 복수의 레이저 광을 생성하는 복수의 레이저 광원; 및
    상기 복수의 레이저 광의 상호 작용을 조절하기 위해 상기 복수의 레이저 광원 사이에 형성되는 흡수영역을 포함하되,
    상기 흡수영역이 포토 다이오드(Photo Diode)가 형성된 형태로 구현되며, 상기 포토 다이오드에는 안테나가 집적되는 것을 특징으로 하는, 테라헤르츠 연속파 발생 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수영역에는,
    비팅 광을 기초로 전류를 생성하는 포토 다이오드(Photo Diode); 및
    상기 포토 다이오드에서 발생하는 RF 신호 추출을 위한 웨이브가이드(waveguide) 구조가 구비되는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 연속파 발생 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    단일 소자의 형태로 형성되고, 단일 소자 내부에서 비팅(Beating)되는 광을 이용하여 테라헤르츠 연속파를 발생시키는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 연속파 발생 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수영역은, 안정적인 비트 주파수(Beat Frequency)를 갖는 광이 생성되도록 함과 동시에, 테라헤르츠 연속파 발생을 위한 포트(Port)로 동작하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 연속파 발생 소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡수영역에는,
    비팅 광을 기초로 전류를 생성하는 포토 다이오드(Photo Diode); 및
    상기 포토 다이오드가 생성하는 전류를 급전받아 테라헤르츠 파를 방사하는 테라헤르츠 안테나가 구비되는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 연속파 발생 소자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 레이저 광원은 서로 다른 파장의 레이저 광을 생성하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 연속파 발생 소자.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 레이저 광원은,
    제1파장의 레이저 광을 생성하는 제1레이저 광원; 및
    제2파장의 레이저 광을 생성하는 제2레이저 광원;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 연속파 발생 소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1레이저 광원 또는 상기 제2레이저 광원은 DFB LD(Distributed FeedBack Laser Diode)로 구현되는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠 연속파 발생 소자.
  9. 복수의 레이저 광원이 생성하는 복수의 레이저 광이 상기 복수의 레이저 광원 사이에 형성되는 흡수영역에서 비팅(Beating)되는 단계; 및
    상기 흡수영역에 형성된 포토 다이오드(Photo Diode)가 비팅 광을 이용하여 전류를 생성하는 단계;
    를 포함하는 테라헤르츠 연속파 발생 방법.
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KR20190123429A (ko) 2018-04-24 2019-11-01 아이오솔루션(주) 초점각도 조정방법 및 초점각도 조정장치
KR102458236B1 (ko) * 2021-08-25 2022-10-25 한국전자통신연구원 테라헤르츠 소자의 제조 방법

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