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        英國研制出世界上功率最大的太赫茲激光器芯片

        2014-02-01 15:44:27
        中國光學(xué) 2014年2期

        英國利茲大學(xué)的研究人員開發(fā)出了世界上功率最大的太赫茲(THz)激光器芯片。工程與技術(shù)學(xué)院電子快報上報道利茲團(tuán)隊研制的量子級聯(lián)THz激光器的輸出功率超過1 W。新記錄比去年維也納團(tuán)隊的記錄高出1倍以上。THz具有廣泛的潛在應(yīng)用,包括檢測藥品、化學(xué)特征及爆炸物的遙感,以及人體內(nèi)非侵入性癌癥檢測。然而,對科學(xué)家和工程師們的主要挑戰(zhàn)之一是使激光器功率和緊湊結(jié)構(gòu)能夠滿足之用要求。

        電子與電氣工程學(xué)院THz電子專家埃德蒙林菲爾德教授指出,即使可以構(gòu)建一個能夠產(chǎn)生大功率THz輻射的大型儀器,但其應(yīng)用是非常有限的,我們需要的THz激光器不僅能夠提供高功率光源,而且還要實現(xiàn)便攜式和低成本。利茲團(tuán)隊研制的THz量子級聯(lián)激光器的尺寸只有幾個平方毫米。

        林菲爾德教授說,這些激光器的工作過程非常微妙,不同的半導(dǎo)體材料,如砷化鎵層建立了一個原子單層。我們精確地控制每一獨立層的厚度和組成,構(gòu)建半導(dǎo)體材料層數(shù)在1 000~2 000之間。突破新型激光器功率記錄要歸功于我們具有的專業(yè)知識來制造這些層狀半導(dǎo)體材料,以及合理設(shè)計這些材料開發(fā)出高功率激光器件的能力。

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