Терагерцевый лазер из США побил рекорд мощности в своём диапазоне

Техники из США недавно собрали новый терагерцевый лазер, который своей мощностью побил предыдущий рекорд в своем диапазоне. Достижение описано в статье для журнала Nature Communications.

Терагерцевые установки обладают высоким потенциалом применения. Лучи этой частотности способны послужить в удаленном сканировании грузов, потому как без проблем преодолевают картонные или пластиковые упаковки. Кроме того, подобные установки можно применять для химического анализа или медицинских экспериментов.

Пока проблема заключается в разработке лазера достаточно высокой мощности. Пока терагерцевые лучи сильно поглощаются влажным воздухом уже спустя несколько метров от излучателя. В этом вопросе удалось продвинуться сотрудникам Лихайского университета под руководством Шишила Кумара. Они разработали лазерную установку с полупроводниковым кристаллом. Именно этот компонент связывает энергетические уровни с внутренними разрешенными участками. Они усовершенствовали конструкцию, поместив полупроводник между двумя горизонтальными слоями металла. Металлические детали имеют особые отверстия, которые позволяют эффективнее распределить излучение по кристаллу и интенсивнее запускать фотоны.

Шишил Кумар вместе с коллегами объединил в один комплекс небольшие лазеры длиной 1,5 миллиметров, шириной 0,1-0,2 миллиметров и толщиной в 10 микрометров. Вместе они создают излучение рекордной мощностью в 170 милливатт. Пока этот результат является максимальным в данной области физики. Изобретатели отмечают, что их металлические решетки помогают существенно повысить эффективность излучателей - лучше других современных методов. Кроме того, их можно применять на лазерах других диапазонов.