新的太赫兹源在室温下工作

太赫兹(THz)辐射在安全筛查、医疗和工业成像、农业检验、天文研究等领域都有应用。

然而，产生太赫兹辐射的传统方法通常需要大型而昂贵的仪器，其中一些还需要低温冷却。

一种紧凑的太赫兹源——类似于DVD播放器中的激光二极管——在室温下工作，具有高功率一直是太赫兹社区多年来的目标。

西北大学麦考密克工程与应用科学学院电气工程与计算机科学教授Manijeh Razeghi和她的团队据说即将实现这一目标。

根据该大学的说法，太赫兹辐射是通过在单个量子级联激光器中9.3微米和10.4微米的两个中红外波长的非线性混合而产生的。

通过将两个不同的QCL发射器堆叠在一个激光器中，研究人员创建了一个单片非线性混频器，使用一种称为差频产生的过程将中红外信号转换为太赫兹辐射。

其尺寸与标准激光二极管相似，并且已经证明了较宽的光谱范围(1至4.6THz)。

Razeghi在一份声明中说:“使用室温中红外激光器产生太赫兹光绕过了温度障碍，我们所需要做的就是使输出功率足够高，以供实际应用。”

“大多数应用都要求最低的微瓦功率，当然，越高越好。”

实现的输出功率为215微瓦，比早期演示高出三倍多。这种提升是由于一些新颖的技术，包括切伦科夫相位匹配、后羿安装、对称电流注入和抗反射涂层。

研究人员现在将致力于实现连续波操作，并在设备中加入调谐。

Razeghi计划于10月7日在圣安东尼奥举行的激光、光学和光子学国际会议和展览上发表这项研究，并于10月10日在英国谢菲尔德举行的欧洲科学技术合作会议上发表这项研究。

该研究结果于7月1日发表在该杂志上应用物理通讯并于8月在圣地亚哥举行的国际光学学会光学+光子学会议上发表。

西北大学的这项研究得到了美国国家科学基金会(NSF)和美国宇航局的支持。