量子级联激光器泵进太赫兹激光的艺术结果图。
图片来历:哈佛年夜学官网
科技日报记者 刘霞
美国科学家研制出一款紧凑型、在室温下工作、能普遍调谐的太赫兹激光器,是迄今机能最优良的太赫兹激光器,初次让太赫兹激光器可普遍利用于科技范畴,有看在高带宽通讯、超高分辩率成像、射电天文学等范畴“年夜显身手”。
太赫兹频率规模位于电磁频谱(介于微波和红外线之间)的中心,可普遍利用于多个科术范畴,但因为太赫兹频率激光光源体积年夜、效力低、调谐受限或必需在低温下工作,所以,这一区域的电磁频谱对年夜大都利用而言,仍可看而不成即。
有鉴于此,哈佛年夜学、麻省理工学院(MIT)和美国陆军合作,研制出了最新这款太赫兹激光器。相干论文颁发于最新一期《科学》杂志。
此次研究的冲破在于,利用了高度可调谐的量子级联激光器(QCL)作为光泵,可以或许有用发生可普遍调谐的光。哈佛年夜学的卡帕索·费德里科等人将这些量子级联激光泵与一氧化二氮激光器连系在一路,并优化了激光腔和透镜,发生了接近1太赫兹的频率。
诺贝尔奖取得者、马克斯·普朗克量子光学研究所的西奥多·汉斯并没有介入这项研究。他暗示:“由量子级联激光器泵浦的份子太赫兹激光器布局紧凑坚忍,供给了高功率和宽调谐规模,将斥地从传感应根本光谱的新利用范畴。”
论文第一作者,哈佛年夜学博士后研究员保罗·谢瓦利埃说:“这个概念是通用的,利用该架构,我们可使用几近任何份子的气体激光器制造太赫兹光源。”
美国陆军航空与导弹中间高级手艺专家亨利·埃弗里特称:“短间隔、高带宽无线通讯、超高分辩率雷达和光谱学等范畴,都需要这类激光器。特别是在丈量星际介质的构成和温度等范畴,星际份子在太赫兹区域具有怪异的光谱‘指纹’,天文学家已利用这些‘指纹’来丈量其构成和温度,像最新激光器如许更好的地面太赫兹辐射源将使这些丈量更活络、更切确。”
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