Laser Kaskade Kuantum Terahertz Melihat Sebuah Terobosan!

Bidang teknologi laser telah mengambil lompatan besar ke depan dengan pengembangan komponen terobosan untuk laser kaskade kuantum (QCL) terahertz (THz).
Dan baru-baru ini, sekelompok peneliti asing telah berhasil merancang out coupler monolitik broadband, yang diharapkan dapat mendefinisikan kembali penerapan dan kinerja laser kuantum terahertz dan membawa prospek pengembangan yang lebih luas di bidang ini.
Pendekatan baru untuk desain pandu gelombang
Coupler keluaran baru ini dibangun berdasarkan pandu gelombang bimetal planar yang dirancang khusus untuk mengatasi tantangan lama dalam laser kuantum terahertz, seperti desain reflektifitas dan emisi sinar sempit broadband. Fitur yang membedakan coupler ini adalah kemampuannya untuk menyempurnakan reflektifitas cermin pandu gelombang, yang dicapai para peneliti dengan membentuk bidang ujung menggunakan algoritma desain terbalik yang efisien.
Antena array patch broadband terintegrasi
Sistem ini menghasilkan radiasi laser terahertz yang terintegrasi erat dengan antena array patch broadband, kombinasi komponen yang mempermudah emisi permukaan. Keseluruhan sistem, termasuk semua komponennya, dioptimalkan untuk mendukung spektrum rentang oktaf dalam rentang 2-4 terahertz.
Sisir Frekuensi Laser Revolusioner
Kemajuan ini telah dimanfaatkan secara praktis dalam demonstrasi sisir frekuensi laser kaskade kuantum terahertz yang memancarkan permukaan broadband. Sisir frekuensi laser khusus ini telah menunjukkan kinerja yang sangat baik. Ia memiliki daya keluaran hingga 13 miliwatt (mW), bandwidth optik lebih dari 800 gigahertz (GHz), dan mode medan jauh kelopak tunggal. Selain itu, divergensi sinarnya kurang dari 20 derajat baik dalam arah horizontal maupun vertikal.
Hasil penelitian ini memainkan peran kunci dalam kondisi pencocokan fase nonlinier dari generator parameter terahertz (is-TPG), yang berhasil mengamati gelombang terahertz yang dihasilkan secara kaskade. Para peneliti secara efektif memicu kaskade dengan menggunakan pancaran benih berkekuatan tinggi, yang mengarah pada deteksi gelombang terahertz tingkat tinggi baru di dekat permukaan ujung.
Kemajuan ini merupakan tonggak penting dalam bidang sumber gelombang terahertz, deteksi parameter, dan amplifikasi. Hal ini tidak hanya secara signifikan meningkatkan daya keluaran sumber terahertz, namun juga membuka jalan baru untuk eksplorasi teoretis pembangkitan gelombang parametrik terahertz. Terobosan besar ini menandai kemajuan besar dalam bidang teknologi laser dan membuka kemungkinan baru untuk penerapan terahertz.