科技日报柏林9月1日电 (记者李山)近日,一个来自德国、意大利和英

简介: 科技日报柏林9月1日电 (记者李山)近日,一个来自德国、意大利和英国的研究团队成功开发出一种关键的光子组件,实现了半导体量子阱的子带间跃迁与金属腔的光子模式超强

本文转自【科技日报】;量子级联激光器(QCL)是一种在中长红外和太赫兹范围工作的半导体激光器。

在QCL中,电子负责发射光子进入随后的量子阱中,由此一个电子可以产生几个光子,效率非常高。

科技日报柏林9月1日电 (记者李山)近日,一个来自德国、意大利和英国的研究团队成功开发出一种关键的光子组件,实现了半导体量子阱的子带间跃迁与金属腔的光子模式超强耦合,有望用可饱和吸收体(SA)来制造廉价的、可引发短太赫兹脉冲的量子级联激光器(QCL)。

这将成为太赫兹应用道路上的一个重要里程碑。

太赫兹波是指频率介于微波与红外之间的电磁波,由于其性质特殊,具有广泛的应用潜力。

因此研发廉价的、能产生很少甚至单周期脉冲的紧凑型量子级联激光器,替代结构复杂且昂贵的台式激光源,将加速带来太赫兹领域各种激动人心的应用。

量子级联激光器的发射过程基于半导体多量子阱(MQW)结构中的子带间(ISB)跃迁。

该模式需要响应时间短且饱和阈值低的可饱和吸收体,但用于太赫兹光谱范围的可饱和吸收体一直难以实现,而且所需的光强度远远超过量子级联激光器的能力。

现在,研究团队成功开发出一种由金镜和金栅格组成的微结构装置,它们共同构成了太赫兹辐射的共振体。

通过高精度慢动作相机观察发现,新结构很好地响应强太赫兹脉冲的刺激,在飞秒的时间尺度上吸收器就达到饱和。

所需光强度比单独的纯半导体结构低十倍,且反应比太赫兹脉冲的单个光振荡更快。

”钟拉太赫兹在很多领域的重要应用将有望变为现实,包括电信、化学分析和医学诊断等。

由于太赫兹辐射的振荡速率比现代计算机的时钟速率快上千倍,超短太赫兹脉冲可以实现新一代的电信连接,被认为是最有潜力的6G技术之一。


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