Teraherc kvantni kaskadni laseri vide proboj!

Polje laserske tehnologije napravilo je ogroman korak naprijed sa razvojem revolucionarnih komponenti za teraherc (THz) kvantne kaskadne lasere (QCL).
Nedavno je grupa stranih istraživača uspješno dizajnirala širokopojasni monolitni outcoupler, za koji se očekuje da redefinira primjenu i performanse teraherc kvantnih lasera i donese širi razvojni izgled za ovu oblast.
Novi pristup dizajnu talasovoda
Novi izlazni sprežnik je konstruisan na osnovu planarnog bimetalnog talasovoda dizajniranog posebno za rešavanje dugotrajnih izazova u teraherc kvantnim laserima, kao što su dizajn refleksivnosti i širokopojasna emisija uskog snopa. Prepoznatljiva karakteristika spojnice je njegova sposobnost da fino podesi reflektivnost ogledala talasovoda, što su istraživači postigli oblikovanjem krajnjih ravni koristeći efikasan algoritam inverznog dizajna.
Integrisana širokopojasna antena sa patch nizom
Sistem generiše teraherc lasersko zračenje koje je čvrsto integrisano sa širokopojasnom antenom, kombinacijom komponenti koja olakšava površinsku emisiju. Cijeli sistem, uključujući sve njegove komponente, optimiziran je za podršku spektra koji obuhvata oktavu u rasponu od 2-4 teraherca.
Revolucionarni laserski frekventni češljevi
Ovaj napredak je stavljen u praktičnu upotrebu u demonstraciji širokopojasnog terahercnog kvantnog kaskadnog laserskog frekventnog češlja koji emituje površinu. Ovaj poseban laserski frekventni češalj pokazao je odlične performanse. Ima izlaznu snagu do 13 milivata (mW), optički propusni opseg od više od 800 gigaherca (GHz) i režim dalekog polja sa jednom laticom. Osim toga, divergencija njegovog snopa je manja od 20 stepeni u horizontalnom i vertikalnom smjeru.
Ovaj rezultat istraživanja igra ključnu ulogu u uslovima nelinearnog slaganja faza generatora teraherc parametara (is-TPG), koji uspješno promatra teraherc valove generirane na kaskadni način. Istraživači su efektivno pokrenuli kaskadu koristeći seed beam velike snage, što je dovelo do detekcije novih teraherc talasa višeg reda blizu krajnje strane.
Ovaj napredak je orijentir u polju izvora teraherc talasa, detekcije parametara i pojačanja. On ne samo da značajno poboljšava izlaznu snagu teraherc izvora, već i otvara nove puteve za teorijsko istraživanje generisanja parahercnih talasa. Ovaj veliki napredak označava veliki napredak u oblasti laserske tehnologije i otvara potpuno nove mogućnosti za teraherc aplikacije.