麻省理工新型太赫茲激光器性能飛躍式提升
麻省理工學(xué)院(MIT)研究人員設(shè)計的新一代太赫茲激光器是全球首個同時達(dá)到三個關(guān)鍵性能目標(biāo)的激光器,這三個關(guān)鍵性能分別為:高恒定功率、窄波束模式和寬頻率調(diào)諧。因此,在化學(xué)傳感和成像的廣泛應(yīng)用中極具價值。 該優(yōu)化后激光器可用于即將到來的美國國家航空航天局(NASA)任務(wù)中的星際元素探測,該任務(wù)旨在了解更多關(guān)于我們星系的起源。地球上,高功率光子線激光器還可用于改善皮膚和乳腺癌成像,檢測藥物和爆炸物等。 該激光器的新穎設(shè)計將多個基于半導(dǎo)體的高效線激光器配對,并迫使它們“鎖相”或同步振蕩。將陣列對的輸出組合在一起,產(chǎn)生發(fā)散度最小的單個高功率光束。對單個耦合激光器的調(diào)整允許寬頻率調(diào)諧,以提升測量中的分辨率和保真度。研究人員稱,實(shí)現(xiàn)三個關(guān)鍵性能指標(biāo)意味著更低的噪音和更高的分辨率,以實(shí)現(xiàn)更可靠、更具成本效益的化學(xué)檢測和醫(yī)學(xué)成像。 “人們已經(jīng)在激光器中進(jìn)行了頻率調(diào)諧,或制造了具有高光束質(zhì)量或具有高連續(xù)波功率的激光器。但每種設(shè)計都缺乏其他兩個因素,”本論文第一作者、電子工程和計算機(jī)科學(xué)研究生Ali Khalatpour表示,“這是我們第一次在基于芯片的太赫茲激光器中同時實(shí)現(xiàn)這三個指標(biāo)!苯榻B這款激光器的論文已于2018年12月10日發(fā)表在Nature Photonics上。 “就像‘利用一個戒指來統(tǒng)治所有人’一樣,”Khalatpour補(bǔ)充道,他利用“指環(huán)王”中的流行語來表現(xiàn)新型激光器的特點(diǎn)。 |