該新激光系統(tǒng)的原理圖。
從它們在電信中的使用到危險化學品的檢測，激光在我們的日常生活中發(fā)揮了重要的作用。它們使我們保持聯(lián)系，使我們安全，還使我們能夠去探索宇宙的黑暗角落。
現在，西北大學的一個團隊通過將一個中紅外可調諧激光器與一個片上放大器集成起來已經使這一重要的工具變得更簡單和更靈活。這個突破允許可調波長的輸出，調制器和放大器被放置在一個單一封裝里。
有了這種結構，該激光器已經展示了比它的前輩大一個數量級以上的輸出功率，而調諧范圍也被擴展了超過兩倍。
“我們在大功率、高效率的激光器上一直處于領導地位，”西北McCormick工程學院電氣工程和計算機科學WalterP. Murphy榮譽教授Manijeh Razeghi說，她領導了該項研究。“下一個符合邏輯的擴展是將電可調波長與高功率輸出結合起來。”
本研究得到了美國國土安全部科技局，美國國家科學基金會，海軍航空系統(tǒng)司令部和美國宇航局的支持，在2015年12月21日發(fā)表于《應用物理快報》(Applied Physics Letters)在線雜志上的一篇論文中介紹了這項研究。
用中紅外光譜學，化學物可以通過其獨特的吸收光譜識別出來。這極大的引起了政府機構的興趣，目的是檢測危險化學品或可能的爆炸性威脅。因為Razeghi的新系統(tǒng)是高度定向的，所以其高功率可以被更有效地使用，從而使其具有更大的能力來檢測化學物質。它也允許遠程的應用，這可以讓操作人員在物理上遠離潛在的危險環(huán)境。該技術還可能有益于自由空間光通信和飛行器保護。
這項新的研究是建立在Razeghi與西北大學量子器件研究中心多年的研究成果上的。在2012，她開發(fā)了一個很寬范圍內可調的單芯片中紅外激光。
Razeghi說“我們展示了第一個連續(xù)可調的可連續(xù)工作的中紅外激光器，可以通過電來調諧發(fā)射波長。這個最初的示范品是非常令人興奮的，而進一步的開發(fā)把我們帶到了更多的新項目面前。”
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