Створено новий мініатюрний джерело випромінювання терагерцового діапазону, що працює при кімнатній температурі
Терагерцовое електромагнітне випромінювання - це електромагнітне випромінювання діапазону від 0.1 до 30 терагерц, що займає у всьому спектрі місце між довгохвильовим інфрачервоним світлом і мікрохвильовим випромінюванням. В даний час терагерцових хвилі починають широко застосовуватися в системах контролю і безпеки, в промислових установках, в астрономічних дослідженнях, в науці і в медицині, де вони стають більш безпечною для людей заміною рентгенівської техніки. Але традиційні методи отримання хвиль терагерцового діапазону використовують габаритні і дорогі установки, в яких дуже часто використовується кріогенне охолодження до наднизьких температур. Все вищезазначене обумовлює інтерес вчених до розробки компактних джерел терагерцового випромінювання, які можна використовувати в портативної та портативної електронної апаратури. Досить значного успіху в цьому напрямі вдалося досягти вченим з Північно-західного університету, які створили мініатюрний джерело терагерцового випромінювання потужністю 215 мікроват, здатний працювати при кімнатній температурі.
Новий компактний джерело терагерцового випромінювання дуже нагадує лазерний діод, який застосовується в звичайних DVD - і CD-плеєрах. Терагерцовое лікування всередині цього приладу виходить за рахунок нелінійного змішування двох променів інфрачервоного світла з довжинами хвиль 9.3 мікрона і 10.4 мікрона, яке відбувається всередині однокаскадного квантового лазера. В якості джерел світла для роботи квантового лазера є два звичайних твердотільних напівпровідникових лазера, які вже досить давно випускаються промисловістю у великих кількостях.
Одержаний джерело може працювати в імпульсному режимі і генерувати терагерцовое випромінювання в досить широкому діапазоні, від 1 до 4.6 терагерца, але для того, щоб змінити його частоту потрібна фізична зміна деяких параметрів квантового лазера, що ставить під сумнів доцільність його застосування в системах, де потрібно оперативна перебудова частоти. "Використовуючи два інфрачервоних лазера, що працюють при кімнатній температурі, ми подолали так званий температурний бар'єр. Тепер нам залишилося підвищити вихідну потужність джерела, після чого можна буде думати про його практичне використання у системах, що працюють на одній фіксованій частоті" - розповідає професор Увагу Рацеги (Manijeh Razeghi), професор з Північно-західного університету, - "Адже в більшості випадків потрібна потужність джерела на рівні мілівата і вище".
Досягнутий рівень вихідної потужності, яка дорівнює 215 микроваттам, перевищує в три рази аналогічні показники інших компактних джерел мікрохвильового випромінювання. Таке підвищення потужності стало можливим за рахунок використання в своїх цілях фазових ефектів Черенкова, противоотражающих внутрішніх покриттів, інноваційних систем електричного струму інжекції та інших технологічних нововведень. У найближчому майбутньому дослідники зосередять свої зусилля на те, щоб домогтися можливості безперервної роботи їх джерела терагерцового випромінювання і можливості перебудови частоти роботи пристрою без необхідності змін його фізичних параметрів.