Использование лазеров для включения световых лучей в интенсивное монохроматическое излучение полностью изменило то, как мы живем и работаем. Ему было более 50 лет. Его многочисленные приложения включают в себя: сверхбыструю и высокопроизводительную передачу данных, производство , Хирургические, сканеры штрих-кодов, принтеры, бесшумные технологии и лазерные проекционные дисплеи. Лазеры также используются в атомной и молекулярной спектроскопии и могут быть использованы для обнаружения и анализа различных типов научных отраслей и различных химических веществ и биомолекул.
Например, видимые лазеры, такие как лазерные указатели, являются лишь малой их частью.Инфракрасные лазеры могут использоваться для оптической связи через оптические волокна, ультрафиолетовые лазеры могут использоваться для офтальмологической хирургии и терагерцовые лазеры (например, Терагерцовый лазер), который также является объектом исследования исследовательской группы Сушила Кумара доцента Школы электроники и вычислительной техники в Университете Лехи.
На снимке показана терагерцовая фотоника.
В электромагнитном спектре излучение, излучаемое терагерцовым лазером, расположено между СВЧ и инфракрасным излучением. Излучение может проникать в общие упаковочные материалы, такие как пластмассы, ткани и картон, а также оптическое зондирование различных химических веществ. Этот анализ очень эффективен. Такие лазеры (терагерцовые лазеры) имеют широкие перспективы применения и могут быть использованы для неразрушающего скрининга и обнаружения упакованных взрывчатых веществ и запрещенных наркотиков, оценки фармацевтических соединений, скрининга на рак кожи и даже для звезд и Исследование образования галактик.
Спектроскопия и другие приложения, требующие точная длиной волны лазерного излучения, которая обычно достигается с помощью методики, известной как «распределенной обратной связи (с распределенной обратной связью)» Такой точная длиной волна может излучать одномодовое лазерное устройство, называются (одномодовые лазеры). Поскольку терагерцевые лазеры будут наиболее важные приложения в ТГц-спектроскопии, что требует работы одномодового особенно важно для терагерцового лазеров в настоящее время терагерцевые лазеры все еще находятся в стадии разработки, исследователи во всем мире Мы пытаемся улучшить свои характеристики, в целях удовлетворения коммерческих условий жизнеспособности.
Терагерцовое излучение поглощается влажностью атмосферы во время распространения, поэтому ключевым требованием является то, что такие лазеры должны быть достаточно прочными, чтобы их можно было использовать для оптического измерения и анализа материалов на несколько метров или более без поглощения. Исследовательская группа Kumar сосредоточена на увеличении интенсивности и яркости лазера, что может быть достигнуто в некоторой степени за счет увеличения оптической выходной мощности.
Согласно аналитическому докладу Mymes, недавно группа Lehigh University во главе с Kumar и Sandia National Laboratories опубликовала статью в журнале Nature Communications. Простая и эффективная технология лазерной выходной мощности - «излучение поверхности» (эта технология сильно отличается от технологии, использующей «краевую излучающую» структуру). В этих двух типах лазеров полупроводниковые лазеры Поверхностно-излучающая структура обеспечивает уникальные преимущества для коммерциализации лазерной миниатюризации, упаковки и испытаний.
В этом опубликованном исследовании описывается новый способ, с помощью которого конкретный тип периодичности может быть введен в оптическую полость лазера, чтобы радикально излучать высокоэффективный высококачественный луч, тем самым делая лазер более мощным. В исследовании эта схема называлась «гибридная брэгговская решетка второго и четвертого порядка» (которая отличается от брэгговской решетки второго порядка типичного излучающего поверхность лазера. За почти 30 лет Исследователи утверждают, что их гибридная схема решетки не ограничивается терагерцовыми лазерами и что эта схема, вероятно, увеличит широкий спектр излучающих поверхность полупроводниковых лазеров, излучающих на разных длинах волн. производительность.
В исследовании обсуждались экспериментальные результаты одночипового одномодового терагерцового лазера с выходной мощностью 170 милливатт. Это, безусловно, самый мощный лазер этого класса. Исследования показали, что так называемые гибридные решетки могут Благодаря простому периодическому изменению впечатывающей решетки в лазерной полости лазер излучает лазерный луч определенной длины волны, сохраняя при этом качество луча. Кумар настаивает на том, что их технология может непрерывно улучшаться в будущем и может достигать мощности 1 ватт и выше. Уровень, пока этот порог преодолен, он может привлечь внимание промышленности и постепенно реализовать терагерцовый лазер инструмент Потенциальная коммерциализация.
