太赫兹波产生装置以及太赫兹波产生方法

专利名称：太赫兹波产生装置以及太赫兹波产生方法
技术领域：
本发明涉及一种太赫兹波产生装置以及太赫兹波产生方法，通过向非线性光学晶 体内照射超短脉冲激光，在满足非共线相位匹配条件的方向上产生太赫兹波。
背景技术：
非专利文献1公开了三种作为现有太赫兹波的产生方法，即天线元件方式、非线 性效应方式以及施加磁场方式。天线元件方式中，对在半导体基板上形成的微小构造即光 传导天线上外加偏压电压，在这种状态下将超短脉冲激光向光传导天线照射而产生太赫兹 波。非线性效应方式中，基于光整流效应，通过对具有非线性敏感率X (2)的物质照射超短 脉冲激光而产生太赫兹波。施加磁场方式中，施加与半导体表面平行的磁场，在这种状态 下，通过对半导体表面照射超短脉冲激光而产生太赫兹波。非专利文献2公开了作为使非线性光学晶体产生切连可夫型的放射，从而得到高 强度的太赫兹波的方法，使向非线性光学晶体照射的激光的波阵面相对于非线性光学晶体 的面倾斜的方法。利用该方法，通过使用由衍射光栅和透镜构成的衍射像转送系，使激光的 波阵面倾斜。另外，作为太赫兹波的产生方法之一，存在向可利用参量(parametric)振动的非 线性光学晶体内入射泵波的方法。图10表示运用该方法产生太赫兹波的原理。根据该方 法，从与该非线性晶体100的光轴Z垂直的方向向非线性光学晶体100入射脉冲激光L的 情况下，在非线性光学晶体100内产生参量相互作用，在满足非共线相位匹配条件的方向A 上产生太赫兹波。作为该太赫兹波的产生方法，专利文献1公开了使用两台激光发生器的 方法。两台激光发生器中的一台为输出脉冲激光的YAG激光器，此时，脉冲激光设定为脉冲 宽度15ns、波长1064nm。另一台激光发生器为输出连续激光的％光纤激光器。此时，连续 激光用作太赫兹波的注入播种机(injection seeder)，为了提高太赫兹波的强度而将波长 固定在1070. 2nm。专利文献1 特开2002-72269号公报非专利文献1(分光研究)日本分光学会、2001年，第50卷，第6号非专禾丨J 文献 2 (Applied physics Letters)美国，American Institute ofPhysics,2001 年，第 90 卷，p. 17121-1 17121-3。在非专利文献1记载的三种太赫兹波的产生方法中，产生的太赫兹波的强度小， 例如，即使在获得最大强度的施加磁场方式的情况下，产生的太赫兹波的强度在8J/Pulse 左右。因此，难以将这种太赫兹波的产生方法适用于除了规定的光谱测量之外的领域中。另外，在非专利文献2所述的方法中，需要在太赫兹波产生装置中设置复杂结构 的衍射光栅。此外，需要在透镜的聚光点附近形成衍射像，从而转送系统的调整困难。另外，在专利文献1所述的方法中，如上所述需要设置两台激光产生器，并且为了 使连续激光的波长稳定，％光纤器需为可调谐激光器。在该方法中，仅能够生成纳秒左右 时间宽度的太赫兹波。另外，装置的制造成本也变高。

发明内容
本发明鉴于这种状况，其目的在于提供一种构造简单且能产生高强度的太赫兹波 的太赫兹波产生装置以及太赫兹波产生方法。为了完成上述目的，本发明涉及的第一方面提供一种太赫兹波产生装置，通过将 超短脉冲激光射入非线性光学晶体，在满足非共线相位匹配条件的方向上产生太赫兹波， 该太赫兹波产生装置的特征在于，具备脉冲光源，其产生所述超短脉冲激光；照射部，其 以与所述太赫兹波的传播同步的方式，将所述脉冲光源产生的超短脉冲激光离散式地照射 在所述非线性光学晶体的太赫兹波传播线上。优选方式为，所述照射部具有多个光纤，该多个光纤用于接受并传送所述脉冲光 源产生的所述超短脉冲激光，并且以与所述太赫兹波的传播同步的方式将所述超短脉冲激 光射出在所述非线性光学晶体的所述太赫兹波传播线上，该光纤的光路长度互不相同。优选方式为，所述照射部具有光分割器，该光分割器将从所述脉冲光源产生的所 述超短脉冲激光分割成多个超短脉冲激光，并送至所述多个光纤。优选方式为，所述照射部具有调整各所述光纤的光路长度的长度调整机构，所述 长度调整机构具有圆筒和张力变更部，其中所述圆筒被各所述光纤缠绕，所述张力变更部 通过改变所述圆筒的直径来改变所述光纤在长度方向上的张力。优选方式为，所述脉冲光源对应于每个所述光纤分别设置。优选方式为，所述照射部具备多芯光纤，该多芯光纤具有作为传送路的多个芯，所 述传送路用于接受并传送所述脉冲光源产生的所述超短脉冲激光，并以与所述太赫兹波的 传播同步的方式，将所述超短脉冲激光射出在所述非线性光学晶体的所述太赫兹波传播线 上，所述多个芯的光路长度互不相同。优选方式为，在所述太赫兹波传播线的方向上并列配置所述多个芯的射出部，由 所述多个芯的射出部构成的端面形成规定角度，各所述芯的光路长度随着靠近所述射出部 的并列方向的一侧而变长。优选方式为，所述脉冲光源对应于每个所述芯分别设置。优选方式为，各所述脉冲光源具有时刻调节机构，该时刻调节机构用于调节产生 所述超短脉冲激光的时刻。优选方式为，在各所述传送路的射出部上设置有透镜，该透镜用于使从各所述射 出部射出的各超短脉冲激光向所述非线性光学晶体入射的入射角度、和各超短脉冲激光在 所述非线性光学晶体中太赫兹波的传播线上的到达位置的间隔，成为规定值。为了完成上述目的，涉及本发明的第二观点提供一种太赫兹波的产生方法，通过 将超短脉冲激光射入非线性光学晶体，在满足非共线相位匹配条件的方向上产生太赫兹 波，所述太赫兹波的产生方法的特征在于，将脉冲激光组向所述非线性光学晶体照射，其中 所述脉冲激光组由相同重复频率的多个所述超短脉冲激光构成且具有离散式波面，传递所 述脉冲激光组的各超短脉冲激光，使各超短脉冲激光带有时间差地到达所述太赫兹波传播 线上的依次错开的位置。优选的是，所述超短脉冲激光通过各传送路来传送，并且，从所述传送路的各射出 部向所述非线性光学晶体射出，从而构成所述脉冲激光组，通过在一方向上并列排列各所述射出部，从而产生各所述超短脉冲激光到达所述传播线上的到达位置的错开，通过各所 述传送路的光路长度随着靠近所述射出部的并列方向的一侧而变长，从而产生各所述超短 脉冲激光到达所述传播线上的到达时间的差。根据本发明的太赫兹波的产生装置以及产生方法，由简单的构造以及工序，也能 产生高强度的太赫兹波。


图1是表示本发明第一实施方式的太赫兹波产生装置的结构的框图。图2是放大表示超短脉冲激光组射入LN晶体的状态的图。图3是表示本发明第二实施方式的太赫兹波产生装置的结构的框图。图4是表示本发明第三实施方式的太赫兹波产生装置的结构的框图。图5是表示本发明第四实施方式的太赫兹波产生装置的结构的框图。图6是表示本发明第五实施方式的太赫兹波产生装置的结构的框图。图7是表示第五实施方式的变形例的框图。图8是表示本发明第六实施方式的太赫兹波产生装置的结构的框图。图9是表示第六实施方式的变形例的框图。图10是表示太赫兹波产生方法的产生原理的图。
具体实施例方式以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。其中，将图中相同或与之相应的部分 标注相同符号，不对此进行重复的说明。(第一实施方式)图1表示第一实施方式的太赫兹波产生装置的结构。涉及第一实施方式的太赫兹波产生装置1具有超短脉冲激光源3、分配器5和光 纤束7。超短脉冲激光源3产生具有单一重复频率的超短脉冲激光。分配器5通过一条光 纤9与超短脉冲激光源3相连接。该分配器5是将从超短脉冲激光源3射出的超短脉冲激 光分割成多个超短脉冲激光，并且，将该分割后的超短脉冲激光校准为光纤F1-F5的传送 路的直径以下。光纤束7是分别与分配器5相连的光纤F1-F5成束而形成。由分配器5分 割并校准的各超短脉冲激光同时射入各光纤F1-F5。并且，各光纤F1-F5在传送超短脉冲 激光后，从射出部13朝向作为非线性光学晶体的LN晶体(以下统称LN晶体)15射出该超 短脉冲激光L。这里本实施方式的太赫兹波产生装置1利用如图10所示的原理而产生太 赫兹波T，因此调整各光纤F1-F5的射出部13的方向，使超短脉冲激光L从以与LN晶体15 的光轴垂直的方向射入LN晶体15。需要说明的是，以下，光纤F1-F5统称为光纤F。此外， 在实施方式的说明中记载的光纤的数量为F1-F5这五根，其以上根数也可以。图1所示的直线A表示由于超短脉冲激光L射入而在LN晶体15中产生的太赫兹 波T在满足非共线相位匹配条件的方向上行进的传播线。各光纤F的射出部13并列设置成 从该射出部13射出的超短脉冲激光L依次错开照射在太赫兹波的传播线上。各光纤F的 光路长度随着靠近射出部的并列方向即太赫兹波的传播线A的方向的一侧而变长。具体而言31、？233、？4、？5依次变长。此外，在光纤F的射出部13上设有聚光用的透镜17。这 时，通过调整各透镜17的曲面以及位置，将从各射出部13射出的超短脉冲激光L被聚光为 相对于各LN晶体的表面垂直照射，并且，形成了各超短脉冲激光L的聚光点以保持规定间 隔的方式位于太赫兹波的传播线A上。根据具有以上结构的太赫兹波产生装置1，当超短脉冲激光源3射出超短脉冲激 光时，该超短脉冲激光被分配器5分割以及校准后，同时射入光纤F。并且该分割以及校准 后的超短脉冲激光L在光纤F的传送路传送后，从射出部13向LN晶体15射出。其结果， 由多个超短脉冲激光L构成且具有离散型波面的脉冲激光组C向LN晶体15行进。在这里，构成脉冲激光组C的各超短脉冲激光L在通过光纤F的传送路时，有时间 延迟。该延迟时间是由于光纤F的材料折射率高而引起的，其大小根据光纤F的传送路的 光路长度来确定。在本实施方式中，由于光纤F1-F5的传送路的光路长度随着靠近射出部 13的并列方向(即，太赫兹波的传播线A的方向)的一侧而变长，因此越是从靠近射出部13 的并列方向(即，太赫兹波的传播线A的方向)的一侧的光纤F射出的超短脉冲激光L，其 时间延迟越大。为此，当从分配器5向光纤F1-F5同时射入超短脉冲激光时，脉冲激光组C 的波阵面成为倾斜的状态，随着靠近射出部13的并列方向(即，太赫兹波的传播线A的方 向)的一侧而变慢。图2放大表示脉冲激光组C射入LN晶体的状态。图2所示的L1-L3是包含在一个 脉冲激光组C中的超短脉冲激光L。因为Ll通过传送路最短的光纤F1，故时间延迟最短。 因为L2通过传送路第二短的光纤F2，故时间延迟也第二短。因为L3通过传送路第三短的 光纤F3，故时间延迟也第三短。构成脉冲激光组C的多个超短脉冲激光L中，时间延迟最短的超短脉冲激光Ll最 先到达LN晶体15。这样的结果是，根据参量荧光而在LN晶体15中产生太赫兹波T，该太 赫兹波T的一部分向传播线A的方向传播。并且，当太赫兹波T向传播线A方向行进规定 距离dl时，在行进后的位置处，时间延迟第二短的超短脉冲激光L2到达该位置，由于参数 的相互作用而产生参量增幅。这样的结果是，太赫兹波T的强度被增强。近而，当太赫兹波 T向传播线A方向行进规定距离d2时，在行进后的位置处，时间延迟第三短的超短脉冲激光 L3到达该位置，太赫兹波T的强度再次被增强。在被赋予最长时间延迟的超短脉冲激光L 到达LN晶体15之前，重复该强度的增强过程。其结果是，太赫兹波T成为高强度。另外，太赫兹波T在LN晶体15内传播的过程中，产生由LN晶体15吸收太赫兹波 T。因此，在本实施方式中，调整超短脉冲激光源3产生的激光的脉冲宽度、以及脉冲激光组 C中的超短脉冲激光L的间隔，以使太赫兹波T的强度增加的比例(增益)变得比该吸收量 大。根据本实施方式，由多个超短脉冲激光L组成的脉冲激光组C向LN晶体15行进， 并且该超短脉冲激光组C的各超短脉冲激光L具有时间差地到达在太赫兹波的传播线A上 依次错开的位置，因此能够向LN晶体15内产生的太赫兹波T依次照射各超短脉冲激光L。 由此，产生高强度的太赫兹波。并且，在太赫兹波产生装置1中设有多个光纤F，并且通过调 整各光纤F的射出部13的位置以及传送路的光路长度而得到的装置的构造简单。此外，通过调整各光纤F的传送路的光路长度以及射出部13位置，可以调整脉冲 激光组C的各超短脉冲激光L到达太赫兹波的传播线A上的时间以及位置。由此，可任意设定LN晶体15的形状、以及LN晶体15和太赫兹波产生装置1之间的相对位置。此外，通过调整透镜17的曲面以及位置，能将从各光纤F射出的超短脉冲激光L 聚光在所期望的位置上。由此，能够可靠地实现由从光纤F射出的超短脉冲激光L所形成 的太赫兹波的增幅。由此，可靠地产生高强度的太赫兹波。另外，在本实施方式中，也可以省略透镜17。即使在这种情况下，以束状的超短脉 冲激光L依次向太赫兹波照射的方式，通过使脉冲激光组C的波阵面倾斜(即，脉冲激光组 C的各超短脉冲激光L依次具有时间延迟)，太赫兹波的强度得到增强。(第二实施方式)图3是涉及本发明第二实施方式的太赫兹波产生装置20的结构的框图。在该太 赫兹波产生装置20中，设有超短脉冲光纤激光源21以及分配器23，以代替第一实施方式中 超短脉冲激光源3以及分配器5。以下说明与第一实施方式的不同之处。超短脉冲光纤激光源21产生单一重复频率的超短脉冲激光，并且将产生的超短 脉冲激光校准到光纤F的传送路的直径以下。分配器23通过一根光纤10与超短脉冲光纤 激光源21相连接。该分配器23将从超短脉冲光纤激光源21射出的超短脉冲激光分割成 多个超短脉冲激光，并且将该分割后的超短脉冲激光向光纤F同时射出。在本实施方式中， 如第一实施方式，通过调整各光纤F的传送路的光路长度及射出部13的位置以及透镜17 的曲面以及位置，实现与第一实施方式同样的效果。(第三实施方式)图4是表示第三实施方式的太赫兹波产生装置30的结构的框图。该太赫兹波产 生装置30中，对于第一实施方式的太赫兹波产生装置1增加了用于调整光纤F的传送路的 光路长度的长度调整机构31。以下，说明与第一实施方式的不同之处。长度调整机构31具有分别缠绕光纤F1-F5的圆筒(未图示)和用于改变各圆筒 的直径的压电电单元(未图示)。此时，通过改变圆筒的直径，改变施加于光纤F1-F5的长 度方向的张力。根据本实施方式，通过长度调整机构31的运转，改变施加到光纤F1-F5的长度方 向上的张力，从而改变了光纤F1-F5的长度，因此能够将光纤F1-F5的传送路的光路长度调 整为期望的长度。由此，能够将给予从光纤F1-F5射出的超短脉冲激光L的时间延迟设置 在更大的范围内。由此，从光纤F1-F5射出的各超短脉冲激光L可靠地照射在太赫兹波的 传播线A上的太赫兹波上。需要说明的是，更优选使压电电单元与计算机相连接(未图示)，并基于该计算机 的信号来改变圆筒的直径。在这种情况下，计算机与测定太赫兹波的强度的传感器(未图 示)电连接，并基于该传感器的测量值算出圆筒直径的变化量。并且计算机将用于使圆筒 产生该计算出的量的变化的信号向压电元件发送。如此，基于实际的太赫兹波T的产生强 度来调整光纤F1-F5的传送路的光路长度，因此能够将太赫兹波T的产生强度调整为期望 的值。(第四实施方式)图5是表示第四实施方式的太赫兹波产生装置40的框图。该太赫兹波产生装置 40是在第一实施方式的太赫兹波产生装置1上设置多个超短脉冲激光源3。此时，构成脉 冲激光组C的各超短脉冲激光L分别由不同的超短脉冲激光源3产生。以下说明与第一实施方式的不同之处。在第四实施方式中，省略图1所示的分配器5，超短脉冲激光源3对应设置在个光 纤束7的每个光纤F上。各光纤F将对应的超短脉冲激光源3所产生的超短脉冲激光传送 后，将该超短脉冲激光L向LN晶体15射出。此外，在各个超短脉冲激光源3上连接有用于调整激光产生时刻的时刻调节机构 41。通过该时刻调节机构41的工作，各超短脉冲激光源3向各自对应的光纤F同时射入超 短脉冲激光。根据本实施方式，可以不设置分配器5而同时向各光纤F内射入超短脉冲激光。另外，如本实施方式在设有多个超短脉冲激光源3的情况下，也可以将光纤F的传 送路的光路长度设成恒定的值。这种情况下，通过将各超短脉冲激光源3产生激光的时刻 依次以适当间隔错开，能够对脉冲激光组C的波阵面赋予期望的倾斜。各时刻调节机构41 通过电脑来控制，因此能够将对应的超短脉冲激光源3的光脉冲射出时刻调整为期望的时 间。(第五实施方式)图6是表示第五实施方式的太赫兹波产生装置50的框图。该太赫兹波产生装置 50在第一实施方式的太赫兹波产生装置1上追加有后述的高输出功率放大器51。以下说 明与第一实施方式的不同之处。在第五实施方式中设有高输出功率放大器51，该高输出功率放大器51用于提高 通过各光纤F的传送路的超短脉冲激光的输出。根据本实施方式，通过高输出功率51而提高了强度的超短脉冲激光L从各光纤F 向LN晶体15射出。因此，从各光纤F射出的超短脉冲激光L向太赫兹波照射时，太赫兹波 的强度增强的比例变大，因此产生更高强度的太赫兹波。图7表示本实施方式的变形例。在本变形例的太赫兹波产生装置53中，在第三实 施方式中叙述的长度调整机构31相对于光纤F1-F5设置在高输出功率放大器51的前段。 根据该变形例，通过长度调整机构31调整光纤F1-F5的光路长度，能够对由高输出功率放 大器51提高强度后的超短脉冲激光L赋予期望的时间延迟。由此，高强度的超短脉冲激光 L可靠地向太赫兹波的传播线A上的太赫兹波照射，因此产生更高强度的太赫兹波。(第六实施方式)图8是表示第六实施方式的太赫兹波产生装置60的框图。在该太赫兹波产生装 置60中，设有耦合器61以及多芯光纤63来代替第一实施方式中的分配器5以及光纤束7。 以下说明与第一实施方式的不同之处。耦合器61通过光纤65与超短脉冲激光源3相连接，使从超短脉冲激光源3射出 的超短脉冲激光的强度变得均勻。多芯光纤63由多个传送路67和覆盖该多个传送路67的包覆部(未标注符号) 构成。各传送路67与耦合器61的射出部直接连接，利用耦合器61而使强度均勻后的超短 脉冲激光同时射入各传送路67。此外，调整各传送路67的射出部69的朝向，以使从射出部69射出的超短脉冲激 光L从与LN晶体15的光轴垂直的方向射入LN晶体15。此外，各转送路67的射出部69并 列设置，以使从射出部69射出的超短脉冲激光L依次错开照射在太赫兹波的传播线A上。此外，多芯光纤63的射出侧端面研磨成规定的斜度，因此随着靠近射出部69的并列方向 (即，太赫兹波的传播线A的方向)的一侧，各传送路67的光路长度变长。此外，各射出部 69上设置有聚光用的透镜71。此时，通过调整各透镜71的曲面以及位置，从各射出部69 射出的超短脉冲激光L被聚光成相对于LN晶体15的表面垂直入射，并且各超短脉冲激光 L的聚光点以空开规定间隔的方式而位于太赫兹波的传播线A上。根据本实施方式，当超短脉冲激光源3射出超短脉冲激光L时，该超短脉冲激光L 通过耦合器61而使强度均勻，然后同时射入多芯光纤63的各传送路67。而且，射入各传送 路67的超短脉冲激光L从射出部69向LN晶体15射出。其结果，与第一实施方式同样，由 多个超短脉冲激光L构成且具有离散式的波面的脉冲激光组C向LN晶体15行进。而且， 多芯光纤63的各传送路67的光路长度随着靠近射出部69的并列方向(即，太赫兹波的传 播线A的方向)的一侧而变长，因此，脉冲激光组C的波阵面成为随着靠近射出部69的并 列方向(即，太赫兹波的传播线A的方向)的一侧而变慢的倾斜状态。其结果，脉冲激光组 C的各超短脉冲激光L带有时间差地到达太赫兹波的传播线A上依次错开的位置，因此，与 第一实施方式同样，能够将各超短脉冲激光L重复向太赫兹波T照射。由此，在LN晶体15 内产生高强度的太赫兹波T。并且，通过设置多芯光纤63并调整多芯光纤63中各传送路 67的光路长度以及传送路67的射出部69的位置而得到的装置结构简单。此外，通过调整各传送路67的射出部69的位置，或者调整多芯光纤63的射出侧 端面的研磨斜度从而调整各传送路67的光路长度，从而能够调整脉冲激光组C的各超短脉 冲激光L向太赫兹波的传播线A上照射的位置以及到达时间。由此，能任意设定LN晶体15 的形状及LN晶体15与太赫兹波产生装置60的相对位置。此外，通过调整透镜71的曲面以及位置，从各传送路67射出的超短脉冲激光L能 够聚光在期望的位置，可靠地产生高强度的太赫兹波T。图9表示本实施方式的变形例。在本变形例的太赫兹波产生装置73中，多芯光纤 63的各传送路67与耦合器61的射出部分别通过光纤75相连接，此时，从耦合器61通过该 光纤75射入超短脉冲激光。而且在太赫兹波产生装置73中，相对于各光纤75，在耦合器 61的后段位置上设有第三实施方式所示的长度调整机构31。根据本变形例，通过使用长度调整机构31来调整各光纤75的光路长度，从而对从 各传送路67射出的超短脉冲激光L赋予的时间延迟能够在更大的范围内设定。由此，从各 传送路67射出的各超短脉冲激光L可靠地向太赫兹波的传播线A上的太赫兹波T照射。另外，在本实施方式中，超短脉冲激光源3也可以对应设在每个多芯光纤63的各 传送路67。这种情况下，各传送路67通过光纤与超短脉冲激光源3相连接，并被射入来自 超短脉冲激光源3的超短脉冲激光。此外在这种情况下，优选各超短脉冲激光源3上连接 图5所示的时刻调节机构41。由此，能够使各超短脉冲激光源3产生的超短脉冲激光同时 入射到多芯光纤63的各传送路67内。本申请是2008年8月26日提出申请的基于日本专利申请2008-217385号。在本 说明书中参照并引入其说明书、权利要求书及附图整体。(工业上的可利用性)本发明是产生高强度的太赫兹波的装置，能够用于多层的汽车的膜厚的测定等， 在工业上的可利用性非常高。
(附图标记说明)
l、20、30、40、50、53、60、73太赫兹波产生装置
7光纤束
9、10、65、75光纤
3超短脉沖激光源
5、23分配器
13、69射出部
15LN晶体
17、7l透镜
2 l超短脉沖光纤激光源
3 l长度调整机构
4 1时刻调节机构
5l高输出功率放大器
6l耦合器
63多芯光纤
67传送路
A太赫兹波的传播线10loo] C脉沖激光组
Fl—F5光纤
L超短脉沖激光
T太赫兹波
权利要求
1.一种太赫兹波产生装置，通过将超短脉冲激光射入非线性光学晶体，在满足非共线 相位匹配条件的方向上产生太赫兹波，该太赫兹波产生装置的特征在于，具备脉冲光源，其产生所述超短脉冲激光；照射部，其以与所述太赫兹波的传播同步的方式，将所述脉冲光源产生的超短脉冲激 光离散式地照射在所述非线性光学晶体的太赫兹波传播线上。
2.根据权利要求1所述的太赫兹波产生装置，其特征在于，所述照射部具有多个光纤，该多个光纤用于接受并传送所述脉冲光源产生的所述超短 脉冲激光，并且以与所述太赫兹波的传播同步的方式将所述超短脉冲激光射出在所述非线 性光学晶体的所述太赫兹波传播线上，并且该光纤的光路长度互不相同。
3.根据权利要求2所述的太赫兹波产生装置，其特征在于，所述照射部具有光分割器，该光分割器将从所述脉冲光源产生的所述超短脉冲激光分 割成多个超短脉冲激光，并送至所述多个光纤。
4.根据权利要求3所述的太赫兹波产生装置，其特征在于，所述照射部具有调整各所述光纤的光路长度的长度调整机构，所述长度调整机构具有圆筒和张力变更部，其中所述圆筒被各所述光纤缠绕，所述张 力变更部通过改变所述圆筒的直径来改变所述光纤在长度方向上的张力。
5.根据权利要求4所述的太赫兹波产生装置，其特征在于，所述脉冲光源对应于每个所述光纤分别设置。
6.根据权利要求1所述的太赫兹波产生装置，其特征在于，所述照射部具备多芯光纤，该多芯光纤具有作为传送路的多个芯，所述传送路用于接 受并传送所述脉冲光源产生的所述超短脉冲激光，并以与所述太赫兹波的传播同步的方 式，将所述超短脉冲激光射出在所述非线性光学晶体的所述太赫兹波传播线上，所述多个芯的光路长度互不相同。
7.根据权利要求6所述的太赫兹波产生装置，其特征在于，在所述太赫兹波传播线的方向上并列配置所述多个芯的射出部，由所述多个芯的射出部构成的端面形成规定角度，各所述芯的光路长度随着靠近所述 射出部的并列方向的一侧而变长。
8.根据权利要求7所述的太赫兹波产生装置，其特征在于，所述脉冲光源对应于每个所述芯分别设置。
9.根据权利要求5所述的太赫兹波产生装置，其特征在于，各所述脉冲光源具有时刻调节机构，该时刻调节机构用于调节产生所述超短脉冲激光 的时刻。
10.根据权利要求8所述的太赫兹波产生装置，其特征在于，各所述脉冲光源具有时刻调节机构，该时刻调节机构用于调节产生所述超短脉冲激光 的时刻。
11.根据权利要求9所述的太赫兹波产生装置，其特征在于，在各所述传送路的射出部上设置有透镜，该透镜用于使从各所述射出部射出的各超短 脉冲激光向所述非线性光学晶体入射的入射角度、和各超短脉冲激光在所述非线性光学晶体中太赫兹波的传播线上的到达位置的间隔，成为规定值。
12.根据权利要求10所述的太赫兹波产生装置，其特征在于，在各所述传送路的射出部上设置有透镜，该透镜用于使从各所述射出部射出的各超短 脉冲激光向所述非线性光学晶体入射的入射角度、和各超短脉冲激光在所述非线性光学晶 体中太赫兹波的传播线上的到达位置的间隔，成为规定值。
13.一种太赫兹波产生方法，通过将超短脉冲激光射入非线性光学晶体，在满足非共线 相位匹配条件的方向上产生太赫兹波，所述太赫兹波产生方法的特征在于，将脉冲激光组向所述非线性光学晶体照射，其中所述脉冲激光组由相同重复频率的多 个所述超短脉冲激光构成且具有离散式波面，传递所述脉冲激光组的各超短脉冲激光，使各超短脉冲激光带有时间差地到达所述太 赫兹波传播线上的依次错开的位置。
14.根据权利要求13所述的太赫兹波产生方法，其特征在于，所述超短脉冲激光通过各传送路来传送，并且，从所述传送路的各射出部向所述非线 性光学晶体射出，从而构成所述脉冲激光组，通过在一方向上并列排列各所述射出部，从而产生各所述超短脉冲激光到达所述传播 线上的到达位置的错开，通过各所述传送路的光路长度随着靠近所述射出部的并列方向的一侧而变长，从而产 生各所述超短脉冲激光到达所述传播线上的到达时间的差。
全文摘要
本发明的太赫兹波产生装置具有产生单一重复频率的超短脉冲激光的超短脉冲激光源(3)、和分别传送超短脉冲激光源(3)产生的超短脉冲激光并向LN晶体(15)射出的光纤F1-F5。光纤F1-F5中传送路的射出部(13)并列设置成使由上述射出部(13)分别射出的超短脉冲激光L依次错开照射在LN晶体(15)中的太赫兹波的传播线A上。此时，光纤F1-F5的传送路的光路长度随着靠近射出部(13)的并列方向一侧越变长。
文档编号G02F1/39GK102132207SQ20098013358
公开日2011年7月20日 申请日期2009年8月24日 优先权日2008年8月26日
发明者上原让, 大竹秀幸, 永井正也, 田中耕一郎 申请人:爱信精机株式会社