[发明专利]可调太赫辐射产生方法

说明书

技术领域

本发明涉及太赫(terahertz)波的产生方法。

背景技术

于2006年7月3日提交的申请编号为11/481,197，题为″GENERATIONOF TERAHERTZ WAVES″的美国专利申请揭示了太赫(THz)辐射的产生方法。美国专利申请编号11/481,197的全文在此结合并将在下文中称为专利申请#1。不过，产生的THz波的可调性则未作论述。

发明内容

本发明提供一种可调THz光子产生方法和装置。

本发明的一个方面涉及一种可调太赫辐射产生方法。

在一实施例中，本发明的方法包括以下步骤：(A)提供磁振子增益介质；其中，磁振子增益介质支持非平衡磁振子的产生；(B)于磁振子增益介质内产生太赫辐射；以及(C)通过使外部参数变化，来调整太赫辐射的频率。

在本发明的一实施例中，步骤(A)进一步包括：(A1)将磁振子增益介质放置于恒温器内以使磁振子增益介质的温度保持在临界温度之下。

在本发明的一实施例中，步骤(A)进一步包括：(A2)从以下各项组成的组中选择磁振子增益介质：{铁磁半导体；铁磁绝缘体；以及铁磁材料}。在本发明的一实施例中，步骤(A2)进一步包括：(A2，1)将包括被选铁磁材料的磁振子增益介质放置于恒温器内以使该被选铁磁材料的温度保持在其居里温度之下。

在本发明的一实施例中，步骤(B)进一步包括：(B1)将非平衡电子注入磁振子增益介质；其中，非平衡电子在磁振子增益介质中的传播导致非平衡磁振子的产生；以及其中，在非平衡磁振子之间的相互作用导致太赫辐射的产生。在本发明的一实施例中，步骤(B1)进一步包括：(B1，1)将非平衡电子泵入磁振子增益介质。在本发明的另一实施例中，步骤(B1)进一步包括：(B1，2)将极化非平衡电子泵入磁振子增益介质。在本发明的再一实施例中，步骤(B1)进一步包括：(B1，3)将数量足够大的极化非平衡电子泵入磁振子增益介质，其中，数量足够大的已泵入的极化非平衡电子导致在磁振子增益介质内产生了非平衡磁振子。在本发明的又一实施例中，步骤(B1)进一步包括：(B1，4)将阈值数量的极化非平衡电子泵入磁振子增益介质，其中，阈值数量的极化非平衡电子足以在磁振子增益介质内产生磁振子雪崩效应。

在本发明的一实施例中，通过使外部参数变化来调整太赫辐射的频率的步骤(C)进一步包括：(C1)施加外部磁场；以及(C2)使外部磁场的值改变。在本发明的该实施例中，产生的太赫辐射的频率因非平衡磁振子的能量与外部磁场的值的相关性而改变。

在本发明的另一实施例中，通过使外部参数变化来调整太赫辐射的频率的步骤(C)进一步包括：(C3)施加外部流体静压力；以及(C4)使外部流体静压力的值改变。在本发明的该实施例中，产生的太赫辐射的频率因非平衡磁振子的劲度(stiffness)与外部流体静压力的值的相关性而改变。

在本发明的再一实施例中，通过使外部参数变化来调整太赫辐射的频率的步骤(C)进一步包括：(C5)施加外部电场；以及(C6)使外部电场的值改变。在本发明的该实施例中，产生的太赫辐射的频率因非平衡磁振子的劲度与外部电场的值的相关性而改变。

本发明的另一个方面涉及一种可调的太赫辐射的产生装置。

在一实施例中，本发明的装置包括：(A)磁振子增益介质；其中，磁振子增益介质支持非平衡磁振子的产生；(B)于磁振子增益介质内产生太赫辐射的设备；以及(C)调整所产生的太赫辐射的频率的设备。

在一实施例中，本发明的装置进一步包括：(D)恒温器。在本发明的该实施例中，磁振子增益介质放置于恒温器内，以及其中，将恒温器配置成使磁振子增益介质的温度保持在临界温度之下。

在本发明的一实施例中，设备(B)进一步包括：(B1)将非平衡电子注入磁振子增益介质的设备；其中非平衡电子在磁振子增益介质中的传播导致非平衡磁振子的产生；以及其中在非平衡磁振子之间的相互作用导致太赫辐射的产生。

在本发明的一实施例中，设备(B1)进一步包括：(B1，1)将非平衡电子泵入磁振子增益介质的设备。在本发明的另一实施例中，设备(B1)进一步包括：(B1，2)将极化非平衡电子泵入磁振子增益介质的设备。

在本发明的一实施例中，调整太赫辐射的频率的设备(C)进一步包括：(C1)施加外部磁场的设备；以及(C2)使外部磁场的值改变的设备。

在本发明的另一实施例中，调整太赫辐射的频率的设备(C)进一步包括：(C3)施加外部流体静压力的设备；以及(C4)使外部流体静压力的值改变的设备。