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超快激光器

新型緊湊太赫茲激光器能在室溫下工作

來源:科技日?qǐng)?bào)2019-11-19 我要評(píng)論(0 )   

為更好的成像和通信鋪平道路科技日?qǐng)?bào)北京11月18日電?(記者劉霞)美國科學(xué)家研制出一款緊湊型、在室溫下工作、能廣泛調(diào)諧的太赫

為更好的成像和通信鋪平道路

科技日?qǐng)?bào)北京11月18日電?(記者劉霞)美國科學(xué)家研制出一款緊湊型、在室溫下工作、能廣泛調(diào)諧的太赫茲激光器,是迄今性能最優(yōu)異的太赫茲激光器,有望在高帶寬通信、超高分辨率成像、射電天文學(xué)等領(lǐng)域“大顯身手”。

太赫茲頻率范圍位于電磁頻譜(介于微波和紅外線之間)的中間,可廣泛應(yīng)用于多個(gè)科術(shù)領(lǐng)域,但由于太赫茲頻率激光光源體積大、效率低、調(diào)諧受限或必須在低溫下工作,所以,這一區(qū)域的電磁頻譜對(duì)大多數(shù)應(yīng)用而言,仍可望而不可即。

有鑒于此,哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院和美國陸軍合作,研制出最新款太赫茲激光器。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《科學(xué)》雜志。

此次研究的突破在于,使用了高度可調(diào)諧的量子級(jí)聯(lián)激光器作為光泵,能夠有效產(chǎn)生可廣泛調(diào)諧的光。哈佛大學(xué)的卡帕索·費(fèi)德里科等人將這些量子級(jí)聯(lián)激光泵與一氧化二氮激光器結(jié)合在一起,并優(yōu)化了激光腔和透鏡,產(chǎn)生了接近1太赫茲的頻率。

諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、馬克斯·普朗克量子光學(xué)研究所的西奧多·漢斯并沒有參與這項(xiàng)研究。他表示:“由量子級(jí)聯(lián)激光器泵浦的分子太赫茲激光器結(jié)構(gòu)緊湊堅(jiān)固,提供了高功率和寬調(diào)諧范圍,將開辟從傳感到基礎(chǔ)光譜的新應(yīng)用領(lǐng)域?!?/span>

論文第一作者,哈佛大學(xué)博士后研究員保羅·謝瓦利埃說:“這個(gè)概念是通用的,使用該架構(gòu),我們可以使用幾乎任何分子的氣體激光器制造太赫茲光源?!?/span>

美國陸軍航空與導(dǎo)彈中心高級(jí)技術(shù)專家亨利·埃弗里特稱:“短距離、高帶寬無線通信、超高分辨率雷達(dá)和光譜學(xué)等領(lǐng)域,都需要這種激光器。尤其是在測(cè)量星際介質(zhì)的組成和溫度等領(lǐng)域,星際分子在太赫茲區(qū)域擁有獨(dú)特的光譜‘指紋’,天文學(xué)家已使用這些‘指紋’來測(cè)量其組成和溫度,像最新激光器這樣更好的地面太赫茲輻射源將使這些測(cè)量更靈敏、更精確?!?/span>

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太赫茲激光器
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