涉及到激光的應(yīng)用時(shí)，激光的強(qiáng)度最為重要。一束更強(qiáng)大、更純凈的激光意味著儀器可以從更遠(yuǎn)的距離更準(zhǔn)確地探測(cè)到危險(xiǎn)，從而更好地保護(hù)工人、士兵和警察的安全。

（a）β-DFB原理圖（b）對(duì)該設(shè)備的掃描電子顯微鏡成像（c）頻譜（d）遠(yuǎn)場(chǎng)圖樣

       美國(guó)西北大學(xué)（Northwestern University）的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種新的諧振器，能產(chǎn)生最純凈、最亮、最強(qiáng)大的單模量子級(jí)聯(lián)激光，其波長(zhǎng)范圍為8至12微米，軍事和工業(yè)應(yīng)用都對(duì)這一范圍極感興趣。

       關(guān)于此項(xiàng)研究的文章《斜角腔廣域量子級(jí)聯(lián)激光器（Angled Cavity Broad Area Quantum Cascade Lasers）》發(fā)表在8月21日的《應(yīng)用物理快報(bào)》上。

       軍事和工業(yè)應(yīng)用都對(duì)8-12微米范圍內(nèi)的紅外輻射非常感興趣，因?yàn)閹缀跛械幕瘜W(xué)品（包括神經(jīng)毒氣和有毒化工產(chǎn)品）都可以被此范圍內(nèi)的紅外吸收識(shí)別。此外，這一波長(zhǎng)范圍內(nèi)的紅外輻射可以相對(duì)無(wú)阻礙地穿透大氣，使得遠(yuǎn)距離傳感成為可能。

       但想要成功應(yīng)用防區(qū)外傳感，激光光源必須功率高、模式單一、光束質(zhì)量好。一個(gè)設(shè)備同時(shí)具備上述三種特性是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)，研究者已經(jīng)提出了許多復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，但成效甚微。

       麥考密克工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院電氣工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)Walter P. Murphy教授瑪尼杰•拉澤吉（Manijeh Razeghi）帶領(lǐng)其研究小組，創(chuàng)造了一種新的激光技術(shù)，能夠同時(shí)控制波長(zhǎng)和光束質(zhì)量。此項(xiàng)壯舉得以實(shí)現(xiàn)，是使用了一種被稱為β-DFB的新型

“分布式反饋”機(jī)制，在斜激光腔內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)簡(jiǎn)單的衍射反饋。

      “我們的諧振器是最有前途的設(shè)備，能產(chǎn)生能量高、模式單一、光束質(zhì)量好的激光束，同時(shí)它價(jià)格低廉，能在室溫下使用。”量子設(shè)備中心（CQD, Center for Quantum Devices）主任拉澤吉（Razeghi）稱，“此外，該設(shè)計(jì)可廣泛適用于任意波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光器。”

      拉澤吉（Razeghi）和他的研究小組展示了他們的峰值功率大于6瓦、近衍射極限、波長(zhǎng)10.4微米的激光束——這是波長(zhǎng)超過(guò)10微米中能量最高的單模半導(dǎo)體激光。改進(jìn)這一設(shè)計(jì)，特別是優(yōu)化激光諧振腔的設(shè)計(jì)、改善增益介質(zhì)，有望顯著提升輸出功率。

      β-DFB的研發(fā)是對(duì)量子設(shè)備中心（CQD）內(nèi)部活躍的研究工作的補(bǔ)充，目前尚無(wú)直接資助。