Наука и техника

Американские ученые из Гарвардского университета разработали полупроводниковый лазер тергерцевого диапазона, способный испускать так называемые Т-лучи при комнатной температуре.

Терагерцевые лазеры теоретически могут найти самое широкое применение. Дело в том, что при воздействии терагерцевых волн на молекулы последние начинают колебаться, причем частота колебаний сильно зависит от природы вещества. Таким образом, становится возможным анализ содержимого закрытых упаковок, пакетов, конвертов и так далее. Метод также может стать альтернативой УЗИ и рентгену, поскольку позволяет получать изображения высокого качества за малый промежуток времени без необходимости облучения пациента вредными волнами.

Однако сейчас использование лазеров тергерцевого диапазона сильно ограничено из-за необходимости применения мощных охлаждающих систем. Разработка специалистов Гарвардского университета может функционировать при обычной комнатной температуре. В основу прибора положен квантовый каскадный лазер (QCL) среднего инфракрасного диапазона, испускающий свет одновременно на двух частотах. Для получения Т-лучей производится генерация разностной частоты (5 ТГц).

Исследователи отмечают, что разработанное устройство способно при комнатной температуре испускать Т-лучи мощностью в несколько сотен нановатт. За счет применения доступных на рынке термоэлектрических охладителей можно добиться мощности в несколько микроватт. А путем оптимизации наноструктуры активной области полупроводника мощность теоретически может быть поднята до уровня в несколько милливатт.

Терагерцевые лазеры, не требующие мощных систем охлаждения, в перспективе могли бы найти применение в медицине, химической промышленности (для анализа веществ), сфере безопасности и пр. Однако о возможных сроках коммерциализации предложенной методики пока ничего не сообщается.

compulenta.ru