注：本文版權為《激光世界》所有，未經(jīng)許可，請勿轉載！

美國西北大學開發(fā)出一種小型的在室溫下工作的太赫茲源，其核心是一個包含兩個中紅外量子級聯(lián)（QC）激光器的芯片。^[1]采用腔內(nèi)差頻產(chǎn)生技術，該芯片能發(fā)射出線寬只有6.6GHz、輸出功率達8.5μW的4THz太赫茲光。

   該研究項目組的領導者是美國西北大學麥考密克工程與應用科學學院的Manijeh Razeghi教授，她在量子級聯(lián)激光器研究領域經(jīng)驗豐富。

    眾所周知，太赫茲輻射可用于安全檢查，太赫茲吸收光譜可用于生物與化合物檢測，通過混頻還能用于探測來自深度空間的弱太赫茲信號。

    但是一直以來，相干太赫茲輻射的產(chǎn)生都非常困難，直到今天人們一直都在努力實現(xiàn)一種易于使用的、結構緊湊的太赫茲源。現(xiàn)有的太赫茲源通常體積較大，包括多個組件，并且可能還需要復雜的真空電子、外部泵浦激光器和/或低溫冷卻。一個沒有上述諸多限制的、由單一設備構成的太赫茲源，是人們渴望的、理想的下一代太赫茲系統(tǒng)。

    目前Razeghi的研究小組已經(jīng)解決了“限制最初演示的中紅外差頻產(chǎn)生太赫茲輻射的有效性”的兩個關鍵問題。Razeghi研究小組目前在高功率量子級聯(lián)激光器技術領域處于世界領先水平，通過提升中紅外泵浦的功率和光束質量，太赫茲輸出功率已顯著增加了超過30倍。

    研究人員還將在激光腔內(nèi)集成了一個新型雙波長衍射光柵，用于創(chuàng)建單縱模中紅外光源，這將會實現(xiàn)線寬非常窄的太赫茲輻射。這種方法獲得的太赫茲頻譜隨電流和溫度的變化不明顯，非常穩(wěn)定，這使其能作為低光水平接收器的一個本地振蕩器，可在天文應用中發(fā)揮價值。

    “我們的目標是要達到毫瓦級功率水平，并且實現(xiàn)可調諧。”Razeghi說，“這在理論上是可能實現(xiàn)的，并且我們已經(jīng)擁有了實現(xiàn)這些潛能所需要的所有工具。”

       Razeghi的該項研究工作獲得了美國國防高級研究計劃局（DARPA）的支持。

參考文獻：

1. Q. Y. Lu et al., Applied Physics Letters 99, 131106 (2011); doi:10.1063/1.3645016.