量子級聯(lián)激光器（QCL）是一種在中長紅外和太赫茲范圍工作的半導體激光器。在QCL中，電子負責發(fā)射光子進入隨后的量子阱中，由此一個電子可以產(chǎn)生幾個光子，效率非常高。從一個量子阱到另一個量子阱的過渡稱為“量子級聯(lián)”。 Q}]:lmqH  
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近日，一個來自德國、意大利和英國的研究團隊成功開發(fā)出一種關鍵的光子組件，實現(xiàn)了半導體量子阱的子帶間躍遷與金屬腔的光子模式超強耦合，有望用可飽和吸收體（SA）來制造廉價的、可引發(fā)短太赫茲脈沖的量子級聯(lián)激光器（QCL）。這將成為太赫茲應用道路上的一個重要里程碑。相關成果發(fā)表在最近的《自然·通訊》上。 V0JoUyZ  
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太赫茲波是指頻率介于微波與紅外之間的電磁波，由于其性質特殊，具有廣泛的應用潛力。如機場安全掃描儀、痕量氣體檢測、超高速通信技術和醫(yī)療技術等。但目前商用的太赫茲源還只能以連續(xù)波模式運行。因此研發(fā)廉價的、能產(chǎn)生很少甚至單周期脈沖的緊湊型量子級聯(lián)激光器，替代結構復雜且昂貴的臺式激光源，將加速帶來太赫茲領域各種激動人心的應用。 /]]\jj#^  
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量子級聯(lián)激光器的發(fā)射過程基于半導體多量子阱（MQW）結構中的子帶間（ISB）躍遷。采用飽和吸收器的被動鎖模是激光器產(chǎn)生超短脈沖的一種方法。該模式需要響應時間短且飽和閾值低的可飽和吸收體，但用于太赫茲光譜范圍的可飽和吸收體一直難以實現(xiàn)，而且所需的光強度遠遠超過量子級聯(lián)激光器的能力。 21