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太赫兹激光芯片创造新纪录

时间: 2014年03月20日 | 作者: | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
近期,探究人员宣布他们已经制造出了输出能量高于一瓦特的太赫兹量子级联激光器。

(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:http://www.futurity.org/terahertz-laser-chip-sets-new-record/

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