Terahertz Quantum Cascade Lasers Pamatykite proveržį!

Lazerinių technologijų sritis žengė milžinišką šuolį į priekį, kurdama proveržio komponentus teraherciniams (THz) kvantiniams kaskadiniams lazeriams (QCL).
Neseniai užsienio mokslininkų grupė sėkmingai suprojektavo plačiajuosčio ryšio monolitinę jungtį, kuri turėtų iš naujo apibrėžti terahercinių kvantinių lazerių taikymą ir veikimą bei atverti platesnę šios srities plėtros perspektyvą.
Naujas požiūris į bangolaidžio dizainą
Naujoji išvesties jungtis sukurta remiantis plokščiu bimetaliniu bangolaidžiu, specialiai sukurtu ilgalaikiams terahercinių kvantinių lazerių iššūkiams, pvz., atspindžio konstrukcijai ir plačiajuosčiui siauro pluošto spinduliavimui, spręsti. Movos skiriamasis bruožas yra jo gebėjimas tiksliai sureguliuoti bangolaidžio veidrodžių atspindį, kurį mokslininkai pasiekė formuodami galines plokštumas naudodami veiksmingą atvirkštinio projektavimo algoritmą.
Integruota plačiajuosčio ryšio pataisų masyvo antena
Sistema generuoja terahercinę lazerio spinduliuotę, kuri yra glaudžiai integruota su plačiajuosčio pataisų matricos antena – komponentų deriniu, kuris palengvina paviršiaus spinduliavimą. Visa sistema, įskaitant visus jos komponentus, yra optimizuota palaikyti oktavos spektrą 2-4 terahercų diapazone.
Revoliucinės lazerinės dažnio šukos
Ši pažanga buvo praktiškai panaudota demonstruojant plačiajuosčio ryšio paviršių skleidžiančias terahercų kvantines kaskadines lazerinio dažnio šukas. Šios konkrečios lazerinio dažnio šukos demonstravo puikų našumą. Jo išėjimo galia siekia iki 13 milivatų (mW), optinis dažnių juostos plotis didesnis nei 800 gigahercų (GHz) ir vieno žiedlapio tolimojo lauko režimas. Be to, jo spindulio divergencija yra mažesnė nei 20 laipsnių tiek horizontalioje, tiek vertikalioje kryptimis.
Šis tyrimo rezultatas vaidina pagrindinį vaidmenį netiesinėse terahercų parametrų generatoriaus (is-TPG) fazių derinimo sąlygose, kuri sėkmingai stebi terahercų bangas, generuojamas kaskados būdu. Tyrėjai efektyviai suaktyvino kaskadą naudodami didelės galios sėklų spindulį, dėl kurio netoli galinio paviršiaus buvo aptiktos naujos aukštesnės eilės terahercinės bangos.
Ši pažanga yra orientyras terahercinių bangų šaltinio, parametrų aptikimo ir stiprinimo srityje. Tai ne tik žymiai pagerina terahercinių šaltinių išėjimo galią, bet ir atveria naujas galimybes teoriniam parametrinių terahercinių bangų generavimo tyrimui. Šis didelis laimėjimas žymi didelę pažangą lazerinių technologijų srityje ir atveria visiškai naujas terahercinių programų galimybes.