研究人员已经创建了便携式微型微型,强大的 激光设备,其潜在应用范围从医学成像到探测隐藏的爆炸物。
在涉及滑铁卢大学和麻省理工学院(MIT)的项目中,科学家开发了一种量子级联激光器,该激光器能够在比以前更高的温度下工作。
这意味着该技术现在可以用于在实验室外部产生太赫兹辐射,因为它仅需要紧凑的热电冷却器,而无需笨重的低温设备。
滑铁卢的物理学家,电气和计算机工程教授,Transformative Quantum Technologies的首席研究员Zbig Wasilewski说:“该领域的许多机构都不相信这些设备可以在实验室环境或接近室温的任何地方工作。” “我们综合的专业知识改变了这种范例。”
便携性为设备通过太赫兹成像和光谱系统在医学,通信,质量控制,安全性和生物化学等领域产生影响铺平了道路。 到目前为止,要产生足以执行实时成像和快速光谱测量的太赫兹辐射,其温度必须低于-100摄氏度。 今天发表在《自然光子学》杂志上的一篇论文中详细介绍了这种新型的太赫兹量子级联激光器,该激光器可以在高达-23摄氏度的温度下工作。
麻省理工学院的教授青虎自1991年以来一直在研究光子太赫兹器件的物理特性,他说:“具有较高的工作温度,我们最终可以将其放入紧凑的便携式系统中,并将这项突破性技术带出实验室。”
太赫兹量子级联激光器的长度仅为几毫米,比人的头发还要细。它们在微波和中红外之间的光谱范围内产生电磁辐射。
滑铁卢大学纳米技术分会理事Wasilewski表示:“这为我们进一步开展太赫兹研究提供了条件,并为我的研究生提供了极大的信心。”
便携式系统(包括紧凑型相机和检测器)的直接潜在应用可能是为皮肤癌筛查或外科手术过程提供成像。
它也可以部署在需要检测产品中的异物以确保安全和质量以及对气体,毒品和爆炸物进行复杂检测的行业中。
这项工作得到了美国国家航空航天局(NASA),加拿大第一研究卓越基金会(CFREF)和加拿大自然科学与工程研究理事会(NSERC)的支持。
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