短光脉冲产生装置、太赫兹波产生装置、照相机、成像装置及测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及短光脉冲产生装置、太赫兹波产生装置、照相机、成像装置、以及测量 装置。
【背景技术】
[0002] 近年，具有100GHz以上30THZ以下的频率的电磁波亦即太赫兹波备受瞩目。太赫 兹波例如能够用于成像、光谱测量等各种测量、无损检查等。
[0003] 产生该太赫兹波的太赫兹波产生装置例如具有产生具有亚皮秒（数百飞秒）左右 的脉冲宽度的光脉冲的短光脉冲产生装置、和通过被短光脉冲产生装置所产生的光脉冲照 射从而产生太赫兹波的光导天线。一般来说，作为产生亚皮秒左右的脉冲宽度的光脉冲的 短光脉冲产生装置，使用飞秒光纤激光器、钛蓝宝石激光器以及半导体激光器等。
[0004] 例如在专利文献1中，记载了一种使半导体激光直接调制而对光脉冲的频率进行 线性调频后，利用由光纤构成的光脉冲压缩部（群速度色散部）来压缩脉冲宽度的光脉冲 产生装置。
[0005] 专利文献1 :日本特开平11 一 40889号公报
[0006] 然而，在专利文献1的光脉冲产生装置中，由于使半导体激光直接调制而对光脉 冲的频率进行线性调频，所以线性调频量较少，无法在群速度色散部中充分压缩脉冲宽度。
【发明内容】
[0007] 本发明的几个方式的目的之一在于，提供一种能够产生脉冲宽度较小的光脉冲的 短光脉冲产生装置。另外，本发明的几个方式的目的之一在于，提供包括上述短光脉冲产生 装置的太赫兹波产生装置、照相机、成像装置、以及测量装置。
[0008] 本发明的短光脉冲产生装置包括：
[0009] 光脉冲生成部，其生成光脉冲；
[0010] 半导体可饱和吸收镜，其具有多层膜反射镜以及量子阱结构，并反射上述光脉冲； 以及
[0011] 群速度色散部，其使被上述半导体可饱和吸收镜反射的上述光脉冲产生与波长对 应的群速度差。
[0012] 在这种短光脉冲产生装置中，半导体可饱和吸收镜能够对通过量子阱层的光脉冲 的频率进行线性调频。因此，这种短光脉冲产生装置例如与没有半导体可饱和吸收镜的方 式相比，能够使光脉冲的线性调频量增多，并能够在群速度色散部中充分压缩脉冲宽度。由 此，这种短光脉冲产生装置能够产生脉冲宽度较小的光脉冲。
[0013] 在本发明的短光脉冲产生装置中，也可以构成为，
[0014] 包括向上述半导体可饱和吸收镜施加反向偏压的电极。
[0015] 在这种短光脉冲产生装置中，能够控制半导体可饱和吸收镜的吸收特性，并能够 调整频率的线性调频量。
[0016] 在本发明的短光脉冲产生装置中，也可以构成为，
[0017] 上述半导体可饱和吸收镜设置为两个，
[0018] 上述群速度色散部以被两个上述半导体可饱和吸收镜夹持的方式设置，
[0019] 入射至上述群速度色散部的上述光脉冲被两个上述半导体可饱和吸收镜反射多 次而在上述群速度色散部中行进。
[0020] 在这种短光脉冲产生装置中，能够反复对光脉冲进行频率线性调频的赋予以及脉 冲压缩。由此，能够增大光脉冲的线性调频量、以及相对于光脉冲的群速度色散值。因此， 这种短光脉冲产生装置能够产生脉冲宽度更小的光脉冲。
[0021] 在本发明的短光脉冲产生装置中，也可以构成为，
[0022] 包括改变上述光脉冲相对于上述半导体可饱和吸收镜的入射角度的可变机构。
[0023] 在这种短光脉冲产生装置中，能够改变光脉冲在半导体可饱和吸收镜中的反射次 数。其结果是，在这种短光脉冲产生装置中，能够改变光脉冲的线性调频量以及群速度色散 部的群速度色散值，并能够改变在短光脉冲产生装置中产生的光脉冲的脉冲宽度。
[0024] 在本发明的短光脉冲产生装置中，也可以构成为，
[0025] 包括将向上述群速度色散部入射的光脉冲转换为平行光的准直透镜。
[0026] 在这种短光脉冲产生装置中，能够抑制光脉冲生成部所生成的光脉冲发散。
[0027] 在本发明的短光脉冲产生装置中，也可以构成为，
[0028] 上述群速度色散部是玻璃基板。
[0029] 在这种短光脉冲产生装置中，能够实现低成本化。并且，玻璃基板不极度吸收由光 脉冲生成部生成的光脉冲。因此，在这种短光脉冲产生装置中，能够抑制光脉冲的强度降 低。
[0030] 本发明的太赫兹波产生装置包括：
[0031] 本发明的短光脉冲产生装置；以及
[0032] 光导天线，其被照射上述短光脉冲产生装置所产生的短光脉冲而产生太赫兹波。
[0033] 在这种太赫兹波产生装置中，能够包括能够产生脉冲宽度较小的光脉冲的短光脉 冲产生装置。
[0034] 本发明的照相机包括：
[0035] 本发明的短光脉冲产生装置；
[0036] 光导天线，其被照射上述短光脉冲产生装置所产生的短光脉冲而产生太赫兹波；
[0037] 太赫兹波检测部，其检测从上述光导天线射出，并透过对象物的上述太赫兹波或 者被对象物反射的上述太赫兹波；以及
[0038] 存储部，其存储上述太赫兹波检测部的检测结果。
[0039] 在这种照相机中，能够包括能够产生脉冲宽度较小的光脉冲的短光脉冲产生装 置。
[0040] 本发明的成像装置包括：
[0041] 本发明的短光脉冲产生装置；
[0042] 光导天线，其被照射上述短光脉冲产生装置所产生的短光脉冲而产生太赫兹波；
[0043] 太赫兹波检测部，其检测从上述光导天线射出，并透过对象物的上述太赫兹波或 者被对象物反射的上述太赫兹波；以及
[0044] 图像形成部，其根据上述太赫兹波检测部的检测结果，生成上述对象物的图像。
[0045] 在这种成像装置中，能够包括能够产生脉冲宽度较小的光脉冲的短光脉冲产生装 置。
[0046] 本发明的测量装置包括：
[0047] 本发明的短光脉冲产生装置；
[0048] 光导天线，其被照射上述短光脉冲产生装置所产生的短光脉冲而产生太赫兹波；
[0049] 太赫兹波检测部，其检测从上述光导天线射出，并透过对象物的上述太赫兹波或 者被对象物反射的上述太赫兹波；以及
[0050] 测量部，其根据上述太赫兹波检测部的检测结果，测量上述对象物。
[0051] 在这种测量装置中，能够包括能够产生脉冲宽度较小的光脉冲的短光脉冲产生装 置。
【附图说明】
[0052] 图1是示意地表示本实施方式的短光脉冲产生装置的图。
[0053] 图2是示意地表示本实施方式的短光脉冲产生装置的半导体可饱和吸收镜的剖 视图。
[0054] 图3是表示光脉冲生成部所生成的光脉冲的一个例子的图表。
[0055] 图4是表示半导体可饱和吸收镜的线性调频特性的一个例子的图表。
[0056] 图5是表示群速度色散部所生成的光脉冲的一个例子的图表。
[0057] 图6是表示群速度色散部所生成的光脉冲的一个例子的图表。
[0058] 图7是示意地表示本实施方式的第一变形例的短光脉冲产生装置的半导体可饱 和吸收镜的剖视图。
[0059] 图8是示意地表示本实施方式的第二变形例的短光脉冲产生装置的图。
[0060] 图9是示意地表示用于对光脉冲相对于半导体可饱和吸收镜的入射角度与线性 调频量以及群速度色散值的关系进行说明的模型的图。
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