Laserele cu cascadă cuantică Terahertz văd o descoperire!

Domeniul tehnologiei laser a făcut un pas uriaș înainte odată cu dezvoltarea componentelor inovatoare pentru laserele în cascadă cuantică (QCL) cu teraherți (THz).
Și recent, un grup de cercetători străini a proiectat cu succes un outcoupler monolitic de bandă largă, care se așteaptă să redefinească aplicarea și performanța laserelor cuantice teraherți și să aducă o perspectivă mai largă de dezvoltare pentru domeniu.
O nouă abordare a proiectării ghidurilor de undă
Noul cuplaj de ieșire este construit pe baza unui ghid de undă bimetalic planar conceput special pentru a răspunde provocărilor de lungă durată ale laserelor cuantice terahertzi, cum ar fi proiectarea reflectivității și emisia de fascicul îngust în bandă largă. Caracteristica distinctivă a cuplajului este capacitatea sa de a regla fin reflectivitatea oglinzilor ghidului de undă, lucru pe care cercetătorii au obținut-o prin modelarea planurilor terminale folosind un algoritm eficient de proiectare inversă.
Antenă integrată în bandă largă cu patch-array
Sistemul generează radiații laser de teraherți care sunt strâns integrate cu o antenă cu patch-array de bandă largă, o combinație de componente care facilitează emisia de suprafață. Întregul sistem, inclusiv toate componentele sale, este optimizat pentru a suporta un spectru de octave în intervalul de 2-4 teraherți.
Piepteni revoluționari cu frecvență laser
Aceste progrese au fost puse în practică în demonstrarea unui pieptene cu frecvență laser în cascadă cuantică de bandă largă care emite suprafață. Acest pieptene special pentru frecvența laser a demonstrat performanțe excelente. Are o putere de ieșire de până la 13 miliwați (mW), o lățime de bandă optică de peste 800 gigaherți (GHz) și un mod de câmp îndepărtat cu o singură petală. În plus, divergența fasciculului său este mai mică de 20 de grade atât în ​​direcția orizontală, cât și în cea verticală.
Acest rezultat al cercetării joacă un rol cheie în condițiile neliniare de potrivire de fază ale generatorului de parametri terahertzi (is-TPG), care observă cu succes undele terahertzi generate în cascadă. Cercetătorii au declanșat eficient cascada utilizând un fascicul de semințe de mare putere, care a condus la detectarea de noi unde terahertzi de ordin superior în apropierea feței de capăt.
Acest progres este un punct de reper în domeniul aprovizionării undelor terahertzi, al detectării parametrilor și al amplificării. Nu numai că îmbunătățește semnificativ puterea de ieșire a surselor de teraherți, dar deschide și noi căi pentru explorarea teoretică a generării de unde terahertzi parametrice. Această descoperire majoră marchează un mare progres în domeniul tehnologiei laser și deschide posibilități complet noi pentru aplicații cu teraherți.