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太赫兹激光芯片创造新纪录

时间:2019-03-22|栏目: 天文 • 物理 |点击:12

    太赫兹激光芯片创造新纪录

    (图片来源:University of Leeds)

    太赫兹波,在电磁波谱图中位于红外线与微波之间,能够穿透可见光无法透过的物质。所以,太赫兹波可被用于药品监控、遥测密封于信封中的化学爆炸物和无创检测人体癌症。

    然而,对于科学家和工程师来说,实现太赫兹波应用的最大挑战在于增加激光器的能量和能量密度,使其具备实用性。

    “尽管科学家们可以使用大型设备产生高能的太赫兹波束,但由于这些设备过于笨重,应用范围极其有限。”来自英国利兹大学(University of Leeds) 电子与电气工程学院的太赫兹电子学教授Edmund Linfield指出,“我们不仅需要能量强大的太赫兹激光器,还必须要求它小巧便携,成本低廉。”

    Linfield和他的同事们正在研制的量子级联太赫兹激光器十分小巧,大小仅有几平方毫米。

    2013年10月,维也纳理工大学(Vienna University of Technology)的研究者们宣布,他们创造了量子级联太赫兹激光器输出能量的新世界纪录,该纪录之前由美国麻省理工大学(MIT)所保持。

    根据这支奥地利团队的报告,他们制造的激光束单面能量达到了0.47瓦特,几乎是麻省理工大学团队所持记录的两倍。而目前,利兹大学的研究团队宣布他们制造的激光束单面能量已经超过了1瓦特。

    Linfield 说道:“制造这类激光器的流程异常复杂,需要将诸如砷化镓之类的半导体材料依次层层堆叠起来,每层仅有单个原子的厚度。”

    “堆叠半导体材料层时,需要非常精确地掌握好每一层的厚度和比例,整个过程中我们总共堆叠的层数多达1000至2000层。”

    本次研究的赞助主要来自于工程和物理科学研究委员会,研究成果已发表于《电子快报》(Electronics Letters)期刊。

    (翻译:林然 审稿:顾卓雅)

    原文链接:https://www.futurity.org/terahertz-laser-chip-sets-new-record/

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