超材料制成高定向太赫茲激光器

[加入收藏][字號:大中小] [時間:2010-08-12 中國化工信息網(wǎng) 關注度:0]

摘要: 美國哈佛大學和英國利茲大學的一個聯(lián)合研究小組最近演示了一種新型太赫茲半導體激光器，其發(fā)射的太赫茲光波準直性能與傳統(tǒng)太赫茲光源相比顯著改善。該激光器的研發(fā)成功，為太赫茲科技的應用打開了更廣闊的領域。哈佛已經(jīng)為此提交了一系列專利申請。這一進展...

    美國哈佛大學和英國利茲大學的一個聯(lián)合研究小組最近演示了一種新型太赫茲半導體激光器，其發(fā)射的太赫茲光波準直性能與傳統(tǒng)太赫茲光源相比顯著改善。該激光器的研發(fā)成功，為太赫茲科技的應用打開了更廣闊的領域。哈佛已經(jīng)為此提交了一系列專利申請。這一進展發(fā)布在8月8日的《自然·材料》雜志上。

    新型太赫茲激光器突破了傳統(tǒng)材料的限制，研究人員刻了一組亞波長光柵，直接加倍了超材料晶面的光流量，設備以3太赫茲（百億赫茲）的頻率發(fā)射光線（波長為100微米，在可見光譜中屬于遠紅外線），大大降低了這些半導體激光器的散射角度，同時保持了光能的高輸出功率。

    這種超材料被直接嵌入光學設備的高吸收性砷化鎵晶面上，在演示中能看到，人造光顯示出深淺不同的微米光柵，各具不同的功能。淺藍色的狹縫能將輸出的激光功率加倍，導向并限定在晶體表面。

    太赫茲射線（T—rays）能穿透紙張、衣物、塑料和其他一些材料，在探測隱匿武器和生物制劑方面非常理想，在做腫瘤成像檢測時對人體無傷害和副作用，還能探測材料內(nèi)部諸如斷裂之類的缺陷，也可用于星際稀薄化學物質(zhì)的高靈敏探測。

    研究人員卡帕索表示，新的人造光學設備，從晶面上發(fā)出的激光器非常緊密，瞄準度非常高，高度凝聚使光能有效聚集，這是昂貴且笨重的傳統(tǒng)透鏡達不到的。

    另一位研究人員林菲爾德說，新的太赫茲激光器還能用于海關探測非法藥品，并能檢驗生產(chǎn)和存儲的藥物是否合格。這種超材料還能用作一種演示的工具，同時還具有一些神奇的潛在功能，如用來研發(fā)隱身斗篷、負折射和高解晰圖像。

    研究的另一項重要意義就是這種超材料的光導作用。該設備產(chǎn)生的極強太赫茲光線，以直線光束導向激光晶面，這種超強的限定導向作用，還可應用于傳感器和太赫茲光路。