[发明专利]光脉冲生成装置、太赫兹光谱装置及断层摄影装置

说明书

技术领域

本发明涉及光脉冲生成装置、太赫兹光谱装置及断层摄影装置。

背景技术

近年来，已经开发出其中使用太赫兹波（频率为30GHz到30THz）的无损感测技术。作为太赫兹波的应用领域，已经开发了：其中使用透视检验装置进行成像的技术；其中通过获得吸收光谱或复电容率来检查物理属性（比如分子的结合状态）的光谱技术；其中检查物理特性（比如载流子的密度或迁移率或导电性）的测量技术；以及用于生物分子的分析技术。

作为代表技术的其中使用太赫兹脉冲的太赫兹时域光谱装置具有这样的光学系统：其中将飞秒激光分为两种光，这两种光分别被照射到太赫兹生成元件上作为泵浦光以及被照射到太赫兹检测元件上作为探测光。通过改变照射泵浦光和探测光的时刻之间的差，通过采样来测量太赫兹脉冲以分析由于与对象的相互作用而导致的变化。

作为用于调节时间差的方法，通常使用机械延迟台。然而，存在这样的问题：振动充当噪声，并且由于将要调节的时间是毫秒量级，所以不能缩短用于获得信号所需的时间。因此，一种作为高速光学延迟方法的异步采样方法（PTL1）正获得关注，其中已经通过锁相环（PLL）控制而被同步的两种光纤激光被分别用作泵浦光和探测光，并且PLL中的相位差是可变的。

引用列表

[专利文献]

PTL1：日本专利公开No.2010-2218

发明内容

技术问题

然而，在根据PTL1的方法的情况中，由于使用两种激光，所以成本较大，这成了一个问题。

因此，本发明提供一种光脉冲生成装置，其具有简单的结构并且通过它可以高速地改变泵浦光与探测光之间的时间差。

问题的解决方案

根据本发明一方面，一种供给泵浦光和探测光的光脉冲生成装置，包括光源和调制单元，调制单元被配置为对从光源发射的光进行调制，由此将光分为泵浦光和探测光。调制单元被配置为使得用于对光进行调制的频率是能够变化的。调制单元通过改变该频率来改变在泵浦光入射到对象上的时刻与探测光入射到对象上的时刻之间的差。

本发明的其它方面将通过后面描述的示例实施例来阐明。

发明的有益效果

可提供一种光脉冲生成装置，其具有简单的结构并且通过它可以高速地改变泵浦光与探测光之间的时间差。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的光脉冲生成装置的图。

图2是示出根据本发明第一实施例的调制器的图。

图3是用于解释本发明中的光脉冲延迟的图。

图4是示出根据本发明第一实施例的太赫兹断层摄影装置的图。

图5是示出根据本发明第二实施例的光脉冲生成装置的图。

图6是示出根据本发明第三实施例的光脉冲生成装置的图。

图7是示出根据本发明第四实施例的光脉冲生成装置的图。

图8A是示出通过太赫兹断层摄影装置获得的截面图像的图。

图8B是示出通过太赫兹断层摄影装置获得的时间波形的图。

具体实施方式

第一实施例

将参考图1描述根据本发明实施例的提供用于异步采样的泵浦光和探测光的光脉冲生成装置。根据该实施例的光脉冲生成装置具有光源1和调制单元2和3。作为光源1，使用单模的连续波激光器，其例如为激光二极管（LD）。代替LD，还可以使用固态激光器，诸如YAG（钇-铝-石榴石）激光器、光纤激光器等。调制单元2和3为调制器2和外部电源3，并周期地调制从光源1发出的光以将光分为泵浦光和探测光。调制器2为电光（EO）调制器，其例如为Mach-Zehnder(马赫-曾德尔)调制器（MZM），并通过执行二进制调制将从光源1发出的光转换为光脉冲串。外部电源3包括例如合成器和放大器，并且因为要被调制的频率是可变的所以可以对MZM执行开-关键控(keying)。要被调制的频率可以通常在大约1GHz到10GHz的范围中变化。