最近麻省理工學(xué)院準備開發(fā)新款使用太赫茲激光源的安防掃描設(shè)備,這種掃描設(shè)備的核心是由西北大學(xué)的研發(fā)人員研制出的一種中紅外激光二極管,這種二極管可以讓激光束的亮度更高,而產(chǎn)生的熱量則更小。
據(jù)研發(fā)出這種二極管的科學(xué)家們表示,成功研發(fā)出中紅外激光二極管,意味著使用量子級聯(lián)激光器(QCL)來遠程監(jiān)測有害化學(xué)物質(zhì)等危險品的設(shè)想又向前邁進了一大步。
科學(xué)家們花了數(shù)年時間來研究和開發(fā)這種中紅外型激光二極管,這種二極管的尺寸只有3微米左右,而其生成的中紅外激光束的能效則相當(dāng)之高。QCL二極管可用于生成特定波長的激光束,與其它激光二極管不同,這種二極管只需要電子便可進行工作,另外這種管子還可以使用現(xiàn)有的半島工藝技術(shù)進行制造。
以前,需要在低溫下工作的QCL激光器的能效一般低于40%。而現(xiàn)在,在40度(開式溫標)低溫下工作的中紅外激光二極管型CTL激光器能效則可提升到53%左右,而且科學(xué)家還在想辦法進一步改善這種激光器的能效。
“這是一次技術(shù)上的突破,我們首次制造出了生成的光能大于熱能的二極管產(chǎn)品,”Razeghi說,“超越50%的能效線標志著研制工作取得了突破性的成就,而且我們還會進一步優(yōu)化設(shè)備的能效。”
采用新技術(shù)制造的激光器目前的輸出功率可以達到120W,而過去同類型的激光器則只能輸出34W功率。這次研制工作是在美國國防部高級研究計劃局(DARPA)的資助下進行的,是該部高能效中紅外激光研發(fā)項目中的一部分。
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