Терагерцевое излучение в массы: создан компактный источник
Исследователи из Северо-западного университета (США) разработали простой способ создания одночипового генератора терагерцевого излучения. Это изобретение позволит создавать компактные детекторы для быстрого досмотра в аэропортах, радары для охраны границ, высокочувствительные датчики биологических и химических агентов, совершенное оборудование для сельского хозяйства и астрономии.
Терагерцевое излучение (диапазон длин волн 30-300 мкм) способно проникать сквозь бумагу, одежду, картон, пластик и многие другие материалы без вредного побочного воздействия рентгеновского излучения. И хоть безопасность терагерцевого излучения ставится некоторыми учеными под сомнение, широкое внедрение нового типа детекторов, судя по всему, не за горами, поскольку это один из немногих эффективных способов обнаружения металлов, керамики и взрывчатки.
До сих пор было очень сложно создать когерентный терагерцевый луч. Современные источники терагерцевого излучения представляют собой большие, многокомпонентные системы, которые требуют сложной вакуумной электроники, внешних лазеров и криогенного охлаждения.
Одним из возможных способов решения этой проблемы является создание и смешивание двух инфракрасных лазерных лучей в одном полупроводниковом кристалле при условии большой нелинейности. Нелинейность позволяет создавать новые фотоны терагерцевого излучения в рамках одного чипа, при этом их энергия равна разности энергий инфракрасных лазеров. Кроме того, каскадный ИК-лазер на основе квантовых технологий способен работать при комнатной температуре, что является очень важным для создания компактных и дешевых детекторов.
Ученым из Северо-западного университета удалось за счет увеличения мощности и повышения качества инфракрасного излучения поднять мощность терагерцевого излучения до ~10 микроватт. Кроме того, исследователи включили в резонатор лазера двухволновую дифракционную решетку, что позволило создать терагерцевый луч в узком диапазоне вблизи 4 ТГц.
Окрыленные успехом, в настоящее время ученые работают над повышением мощности терагерцевого излучения до уровня в милливатты.
Терагерцевое излучение (диапазон длин волн 30-300 мкм) способно проникать сквозь бумагу, одежду, картон, пластик и многие другие материалы без вредного побочного воздействия рентгеновского излучения. И хоть безопасность терагерцевого излучения ставится некоторыми учеными под сомнение, широкое внедрение нового типа детекторов, судя по всему, не за горами, поскольку это один из немногих эффективных способов обнаружения металлов, керамики и взрывчатки.
До сих пор было очень сложно создать когерентный терагерцевый луч. Современные источники терагерцевого излучения представляют собой большие, многокомпонентные системы, которые требуют сложной вакуумной электроники, внешних лазеров и криогенного охлаждения.
Одним из возможных способов решения этой проблемы является создание и смешивание двух инфракрасных лазерных лучей в одном полупроводниковом кристалле при условии большой нелинейности. Нелинейность позволяет создавать новые фотоны терагерцевого излучения в рамках одного чипа, при этом их энергия равна разности энергий инфракрасных лазеров. Кроме того, каскадный ИК-лазер на основе квантовых технологий способен работать при комнатной температуре, что является очень важным для создания компактных и дешевых детекторов.
Ученым из Северо-западного университета удалось за счет увеличения мощности и повышения качества инфракрасного излучения поднять мощность терагерцевого излучения до ~10 микроватт. Кроме того, исследователи включили в резонатор лазера двухволновую дифракционную решетку, что позволило создать терагерцевый луч в узком диапазоне вблизи 4 ТГц.
Окрыленные успехом, в настоящее время ученые работают над повышением мощности терагерцевого излучения до уровня в милливатты.
Ещё новости по теме:
18:20