太赫茲輻射源是太赫茲頻段應用的關鍵器件，而太赫茲量子級聯(lián)激光器作為一種重要的太赫茲輻射源具有能量轉換效率高、體積小、輕便和易集成等優(yōu)點，應用前景廣闊。近日，太赫茲量子級聯(lián)激光器研究獲得重大突破，世界功率最大的太赫茲激光器芯片問世英國。

    英國利茲大學的研究人員開發(fā)出了世界上功率最大的太赫茲激光器芯片。工程與技術學院電子快報上報道利茲團隊研制的量子級聯(lián)太赫茲激光器的輸出功率超過1W。新記錄比去年維也納團隊的記錄高出一倍以上。

    太赫茲波具有廣泛的潛在應用，包括檢測藥品、化學特征及爆炸物的遙感，以及人體內非侵入性癌癥檢測。然而，對科學家和工程師們的主要挑戰(zhàn)之一是使激光器功率和緊湊結構能夠滿足之用要求。

    電子與電氣工程學院太赫茲電子專家埃德蒙林菲爾德教授指出，即使可以構建一個能夠產生大功率太赫茲輻射的大型儀器，但其應用是非常有限的，我們需要的太赫茲激光器不僅能夠提供高功率光源，而且還要實現(xiàn)便攜式和低成本。利茲團隊研制的太赫茲量子級聯(lián)激光器的尺寸只有幾個平方毫米。

    林菲爾德教授說，這些激光器的工作過程非常微妙，不同的半導體材料，如砷化鎵層建立了一個原子單層。我們精確地控制每一獨立層的厚度和組成，構建半導體材料層數(shù)在1000到2000之間。我們突破新型激光器功率記錄要歸功于我們具有的利茲專業(yè)知識制造這些層狀半導體材料，以及合理設計這些材料開發(fā)出高功率激光器件的能力。這項工作由工程和物理科學研究委員會（EPSRC）資助。

    世界功率最大太赫茲激光器芯片的研制成功對太赫茲激光器的發(fā)展及應用有著積極的意義，將加速太赫茲技術的產業(yè)化應用，雖然目前太赫茲激光器的應用仍受到限制，但是相信隨著技術的不斷進步，太赫茲激光器將能給社會的發(fā)展帶來更大的作用。