Терахерц квантни каскадни ласери виде пробој!

Област ласерске технологије направила је огроман корак напред са развојем револуционарних компоненти за терахерц (ТХз) квантне каскадне ласере (КЦЛ).
Недавно је група страних истраживача успешно дизајнирала широкопојасни монолитни оутцоуплер, за који се очекује да редефинише примену и перформансе терахерц квантних ласера ​​и донесе шири развојни изглед за ову област.
Нови приступ дизајну таласовода
Нови излазни спојник је конструисан на основу планарног биметалног таласовода дизајнираног посебно за решавање дуготрајних изазова у терахерц квантним ласерима, као што су дизајн рефлексивности и широкопојасна емисија уског снопа. Карактеристична карактеристика спојнице је његова способност да фино подеси рефлективност огледала таласовода, што су истраживачи постигли обликовањем крајњих равни користећи ефикасан алгоритам инверзног дизајна.
Интегрисана широкопојасна антена са патцх низом
Систем генерише терахерц ласерско зрачење које је чврсто интегрисано са широкопојасном антеном, комбинацијом компоненти које олакшавају површинску емисију. Цео систем, укључујући све његове компоненте, је оптимизован да подржи спектар који обухвата октаву у опсегу 2-4 терахерца.
Револуционарни ласерски фреквентни чешљеви
Ова достигнућа су стављена у практичну употребу у демонстрацији широкопојасног терахерцног квантног каскадног ласерског фреквентног чешља који емитује површину. Овај посебан ласерски фреквентни чешаљ показао је одличне перформансе. Има излазну снагу до 13 миливата (мВ), оптички пропусни опсег од више од 800 гигахерца (ГХз) и режим далеког поља са једном латицом. Поред тога, дивергенција његовог снопа је мања од 20 степени у хоризонталном и вертикалном правцу.
Овај резултат истраживања игра кључну улогу у условима нелинеарног усклађивања фаза генератора терахерц параметара (ис-ТПГ), који успешно посматра терахерц таласе генерисане на каскадни начин. Истраживачи су ефикасно покренули каскаду користећи семенски сноп велике снаге, што је довело до откривања нових терахерц таласа вишег реда близу крајње стране.
Овај напредак је оријентир у области извора терахерц таласа, детекције параметара и појачања. Он не само да значајно побољшава излазну снагу терахерц извора, већ и отвара нове путеве за теоријско истраживање генерисања парахерцних таласа. Овај велики напредак означава велики напредак у области ласерске технологије и отвара потпуно нове могућности за терахерц апликације.