Os lasers Terahertz Quantum Cascade apresentam um avanço!

O campo da tecnologia laser deu um salto gigantesco com o desenvolvimento de componentes inovadores para lasers quânticos em cascata (QCLs) terahertz (THz).
E recentemente, um grupo de pesquisadores estrangeiros projetou com sucesso um acoplador externo monolítico de banda larga, que deverá redefinir a aplicação e o desempenho dos lasers quânticos terahertz e trazer uma perspectiva de desenvolvimento mais ampla para o campo.
Uma nova abordagem para o design de guias de onda
O novo acoplador de saída é construído com base em um guia de ondas bimetálico planar projetado especificamente para enfrentar desafios de longa data em lasers quânticos terahertz, como design de refletividade e emissão de feixe estreito de banda larga. A característica distintiva do acoplador é sua capacidade de ajustar a refletividade dos espelhos do guia de ondas, o que os pesquisadores conseguiram moldando os planos finais usando um algoritmo de design inverso eficiente.
Antena de patch array de banda larga integrada
O sistema gera radiação laser terahertz que é totalmente integrada a uma antena patch array de banda larga, uma combinação de componentes que facilita a emissão na superfície. Todo o sistema, incluindo todos os seus componentes, é otimizado para suportar um espectro que abrange uma oitava na faixa de 2-4 terahertz.
Pentes revolucionários de frequência a laser
Esses avanços foram colocados em uso prático na demonstração de um pente de frequência de laser em cascata quântica de terahertz com emissão de superfície de banda larga. Este pente de frequência laser específico demonstrou excelente desempenho. Ele tem uma potência de saída de até 13 miliwatts (mW), uma largura de banda óptica de mais de 800 gigahertz (GHz) e um modo de campo distante de pétala única. Além disso, a divergência do feixe é inferior a 20 graus nas direções horizontal e vertical.
O resultado desta pesquisa desempenha um papel fundamental nas condições de correspondência de fase não linear do gerador de parâmetros terahertz (is-TPG), que observa com sucesso ondas terahertz geradas em cascata. Os pesquisadores efetivamente desencadearam a cascata usando um feixe de sementes de alta potência, o que levou à detecção de novas ondas terahertz de ordem superior perto da face final.
Este avanço é um marco no campo de fornecimento de ondas terahertz, detecção de parâmetros e amplificação. Isso não apenas melhora significativamente a potência de saída das fontes de terahertz, mas também abre novos caminhos para a exploração teórica da geração paramétrica de ondas terahertz. Este grande avanço marca um grande progresso no campo da tecnologia laser e abre possibilidades completamente novas para aplicações em terahertz.