Разработан терагерцовый лазер, работающий при комнатной температуре

Ученые из Гарвардского университета сообщили о генерации лазерного излучения на частоте 5 ТГц, что соответствует длине волны 60 мкм. Полупроводниковый лазер с электрической накачкой работает при комнатной температуре и не требует охлаждения. Это значительно расширяет возможности применения терагерцовых лазеров.

Статья Михаила Белкина и Федерико Капассо (Federico Capasso), опубликованная в сегодняшнем номере Applied Physics Letters, описывает детали эксперимента. В основе нового метода лежит совместная с британскими учеными из университета в г. Лидс разработка, где терагерцовое излучение возникает при генерации разностной частоты с помощью одного лазера на квантовых каскадах, который, кстати, был изобретен и продемонстрирован д-ром Капассо в 1994 г., когда он работал в лабораториях Белла.

Компактные лазеры этого типа, излучающие при комнатной температуре с большим оптическим выходом, находят всё более широкое применение в различных системах химического анализа состава газов. Лазеры могут генерировать когерентное излучение в широком диапазоне длин волн.

Американским исследователям удалось получить мощность излучения порядка сотен нановатт при комнатной температуре и порядка нескольких микроватт при термоэлектрическом охлаждении с помощью стандартных устройств. Ученые считают, что мощность можно увеличить до уровня милливатт путем оптимизации полупроводниковых наноструктур, которые создаются наложением нескольких слоев гетероструктур заданной толщины с помощью метода молекулярно-пучковой эпитаксии.

На новое устройство подана патентная заявка. Компактные источники когерентного терагерцового излучения будут использованы при разработке устройств систем безопасности, оборудования для выявления скрытых дефектов, систем медицинской диагностики без использования рентгеновских лучей, сообщает пресс-релиз Гарвардского университета.