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哈佛、麻省理工和美國陸軍合作 研制出最新款緊湊太赫茲激光器

星之球科技 來源:中國科技網(wǎng)2019-11-19 我要評論(0 )   

美國科學家研制出一款緊湊型、在室溫下工作、能廣泛調(diào)諧的太赫茲激光器,是迄今性能最優(yōu)異的太赫茲激光器,首次讓太赫茲激光器可

美國科學家研制出一款緊湊型、在室溫下工作、能廣泛調(diào)諧的太赫茲激光器,是迄今性能最優(yōu)異的太赫茲激光器,首次讓太赫茲激光器可廣泛應用于科技領域,有望在高帶寬通信、超高分辨率成像、射電天文學等領域“大顯身手”。

太赫茲頻率范圍位于電磁頻譜(介于微波和紅外線之間)的中間,可廣泛應用于多個科術領域,但由于太赫茲頻率激光光源體積大、效率低、調(diào)諧受限或必須在低溫下工作,所以,這一區(qū)域的電磁頻譜對大多數(shù)應用而言,仍可望而不可即。

有鑒于此,哈佛大學、麻省理工學院(MIT)和美國陸軍合作,研制出了最新這款太赫茲激光器。相關論文發(fā)表于最新一期《科學》雜志。

哈佛大學、麻省理工學院和美國陸軍合作 研制出最新款太赫茲激光器
量子級聯(lián)激光器泵入太赫茲激光的藝術效果圖。
圖片來源:哈佛大學官網(wǎng)

此次研究的突破在于,使用了高度可調(diào)諧的量子級聯(lián)激光器(QCL)作為光泵,能夠有效產(chǎn)生可廣泛調(diào)諧的光。哈佛大學的卡帕索·費德里科等人將這些量子級聯(lián)激光泵與一氧化二氮激光器結(jié)合在一起,并優(yōu)化了激光腔和透鏡,產(chǎn)生了接近1太赫茲的頻率。

諾貝爾獎獲得者、馬克斯·普朗克量子光學研究所的西奧多·漢斯并沒有參與這項研究。他表示:“由量子級聯(lián)激光器泵浦的分子太赫茲激光器結(jié)構緊湊堅固,提供了高功率和寬調(diào)諧范圍,將開辟從傳感到基礎光譜的新應用領域。”

論文第一作者,哈佛大學博士后研究員保羅·謝瓦利埃說:“這個概念是通用的,使用該架構,我們可以使用幾乎任何分子的氣體激光器制造太赫茲光源?!?/span>

美國陸軍航空與導彈中心高級技術專家亨利·埃弗里特稱:“短距離、高帶寬無線通信、超高分辨率雷達和光譜學等領域,都需要這種激光器。尤其是在測量星際介質(zhì)的組成和溫度等領域,星際分子在太赫茲區(qū)域擁有獨特的光譜‘指紋’,天文學家已使用這些‘指紋’來測量其組成和溫度,像最新激光器這樣更好的地面太赫茲輻射源將使這些測量更靈敏、更精確?!?/span>

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