Створено найпотужніший на сьогоднішній день терагерцовый лазер на чіпі
Дослідники з університету Лідса, опублікувавши статтю в журналі Electronics Letters, який видається інститутом Institution of Engineering and Technology (IET), повідомили про створення самого потужного на сьогоднішній день терагерцового лазера на чіпі. Вихідна потужність лазера становить 1 Ватт, і це більш ніж у два рази більше, ніж значення потужності, досягнуті дослідники Массачусетського технологічного інституту, а згодом і Віденського технологічного університету, в минулому році.
Терагерцовое випромінювання займає в електромагнітному спектрі область між інфрачервоним світлом і мікрохвильовим випромінюванням. Перебуваючи в такій "прикордонної" області, терагерцовое випромінювання володіє декількома унікальними характеристиками, хвилі цього випромінювання абсолютно безпечні для людського організму і вони можуть безперешкодно проникати через матеріали, блокують світло видимого діапазону, завдяки чому їх можна використовувати для дистанційного хімічного аналізу, у сканерах систем безпеки, рентгенографії і в телекомунікації.
Проте, однією з головних проблем, які перешкоджають широкому поширенню технологій на базі терагерцового випромінювання, є відсутність джерел, терагерцовых лазерів достатньої потужності і відносно компактних для того, щоб їх можна було використовувати в портативному обладнанні. "В даний час можливе створення великих інструментів, що створюють потужні потоки терагерцового випромінювання, але такі пристрої можна застосовувати тільки в обмеженій кількості областей. Для розширення діапазону областей застосування ми потребуємо терагерцовых лазерів, які не тільки мають високу вихідну потужність, але і є компактними і недорогими пристроями" - розповідає Едмунд Лінфілд (Edmund Linfield), професор в області терагецовой техніки університету Лідса.
На початку минулого року фахівці Массачусетського технологічного інституту створили квантовий каскадний терагерцовый лазер, який став володарем рекорду за вихідний потужності випромінювання. Але цього рекорду судилося протриматися дуже недовго, буквально в жовтні 2013 року група дослідників з Віденського технологічного університету представила свій варіант терагерцового лазера, який забезпечував вихідну потужність у 0.47 Вт. Лазер, розроблений в університеті Лідса, вже має вихідну потужність в 1 Ватт і це з урахуванням того, що його площа складає всього кілька квадратних міліметрів.
"Процес створення таких лазерів є надзвичайно складним і тонким процесом. На кристалі чіпа буквально шар за шаром, товщина яких складає декілька атомів, ми вирощуємо більш товсті шари з напівпровідникових матеріалів, таких як арсенід галію. У більшості випадків структура кожного елемента лазера полягає величезного числа шарів, кількість яких коливається від однієї до двох тисяч", - розповідає професор Лінфілд, - "Рекордна вихідна потужність нашого лазера є результатом розробки нами нових технологічних процесів вирощування шаруватих напівпровідників, які дозволяють створити на кристалі структури складного матеріалу, заздалегідь спроектованого на комп'ютері".