В статье, опубликованной в журнале Electronics Letters Института инженерии и технологий (IET), сообщается, что команда из Лидса превысила выходную мощность квантового каскадного терагерцового лазера в 1 Вт.Новый рекорд более чем вдвое превышает ориентиры, установленные Массачусетским технологическим институтом (MIT), а затем командой из Вены в прошлом году.Терагерцовые волны, которые лежат в части электромагнитного спектра между инфракрасным и микроволнами, могут проникать в материалы, которые блокируют видимый свет, и имеют широкий спектр возможных применений, включая химический анализ, сканирование безопасности, получение медицинских изображений и телекоммуникации.Широко разрекламированные потенциальные приложения включают мониторинг фармацевтических продуктов, дистанционное зондирование химических сигнатур взрывчатых веществ в закрытых конвертах и неинвазивное обнаружение рака в организме человека.
Однако одна из основных задач для ученых и инженеров — сделать лазеры достаточно мощными и компактными, чтобы они могли быть полезными.Профессор Эдмунд Линфилд, профессор терагерцовой электроники в Школе электроники и электротехники Университета, сказал: «Хотя можно создавать большие инструменты, генерирующие мощные пучки терагерцового излучения, эти инструменты полезны только для ограниченного набора приложений.
Мы нужны терагерцовые лазеры, которые не только обладают высокой мощностью, но также являются портативными и недорогими ».Квантовые каскадные терагерцевые лазеры, разрабатываемые Лидсом, имеют размер всего несколько квадратных миллиметров.В октябре 2013 года Венский технологический университет объявил, что его исследователи побили мировой рекорд выходной мощности для квантовых каскадных терагерцовых лазеров, ранее принадлежавший Массачусетскому технологическому институту (MIT).
Австрийская группа сообщила, что выходная мощность одной лазерной грани составляет 0,47 Вт, что почти вдвое превышает выходную мощность, заявленную командой MIT. Группа Лидс теперь достигла выходной мощности более 1 Вт от одной лазерной грани.
Профессор Линфилд сказал: «Процесс создания этих лазеров чрезвычайно сложен. Слои различных полупроводников, таких как арсенид галлия, формируются по одному атомному монослою за раз.
Мы очень точно контролируем толщину и состав каждого отдельного слоя и создаем полупроводник. Материал обычно состоит из 1000–2000 слоев. Рекордная мощность нашего нового лазера обусловлена опытом, накопленным нами в Лидсе при производстве этих слоистых полупроводников, а также нашей способностью впоследствии создавать из этих материалов подходящие и мощные лазерные устройства ».
Профессор Джайлс Дэвис, профессор электронной и фотонной инженерии в Школе электроники и электротехники, сказал: «Университет Лидса уже много лет является международным лидером в области терагерцовой инженерии. Эта работа является ключевым шагом на пути к увеличению мощности этих устройств. лазеры, сохраняя при этом их компактность и достаточную доступность, чтобы обеспечить широкий спектр применений, обещанных терагерцовой технологией ».
Эта работа в основном финансировалась Исследовательским советом по инженерным и физическим наукам (EPSRC).