Создан мощный портативный терагерцовый лазер
Создать терагерцовое излучение не так-то просто. Нужно громоздкое оборудование, чтобы опустить температуру до -73°C. Теперь ученые подняли эту температуру и создали портативный лазер для генерации волн терагерцового диапазона
Терагерцовое излучение — один из самых перспективных диапазонов длин волн для использования в телекоммуникационных технологиях. Оно обладает высокой частотой, что позволяет передавать большой объем информации за очень короткое время. Однако для генерации терагерцового излучения необходимо опустить температуру среды ниже -73°C. Для этого требуется громоздкое оборудование и серьезные затраты энергии.
Теперь исследователи из Массачусетского технологического института разработали портативную версию устройства, которое может генерировать терагерцовое излучение. Терагерцовые квантовые каскадные лазеры — это крошечные полупроводниковые устройства, встроенные в микросхемы. Физики создали их в 2002 году, но адаптировать под работу выше -73°C до сих пор никому не удавалось.
В научной работе, опубликованной в журнале Nature Photonics, исследователи сообщили о создании крошечного лазера длиной в несколько миллиметров и шириной меньше человеческого волоса. Несмотря на свои размеры, это устройство может генерировать высокочастотное излучение при температуре всего -23°C. Созданный учеными лазер представляет собой квантовую структуру с определенным расположением в ней лунок и барьеров.
Внутри этой структуры происходят переходы электронов с верхних энергетических уровней на более низкие. При каждом переходе электрон теряет энергию и отдает ее в среду в виде фотона со строго определенной длиной волны. Таким образом устройство и генерирует терагерцовое излучение. Такая технология найдет применения в медицине для визуализации тканей человека и животных и в системах безопасности аэропортов и поездов. Она также может стать основой сетей 6G.
