Дальний инфракрасный лазер

Лазер дальнего инфракрасного диапазона или терагерцовый лазер ( FIR-лазер , ТГц-лазер ) — это лазер с выходной длиной волны от 30 до 1000 мкм ( частота 0,3–10 ТГц) в дальнем инфракрасном или терагерцовом диапазоне частот спектра электромагнитного .

FIR-лазеры находят применение в терагерцовой спектроскопии, терагерцовой визуализации , а также в диагностике физики термоядерной плазмы. Их можно использовать для обнаружения взрывчатых веществ и боевых отравляющих веществ с помощью инфракрасной спектроскопии или для оценки плотности плазмы с помощью методов интерферометрии.

FIR-лазеры обычно состоят из длинного (1–3 метра) волновода, заполненного газообразными органическими молекулами, с оптической накачкой или с помощью высоковольтного разряда. Они крайне неэффективны, часто требуют гелиевого охлаждения, сильных магнитных полей и/или настраиваемы только по линии. В настоящее время предпринимаются усилия по разработке меньших твердотельных альтернатив.

Лазер p-Ge (германиевый p-типа) представляет собой перестраиваемый твердотельный лазер дальнего инфракрасного диапазона, который существует уже более 25 лет. ^[1] Он работает в скрещенных электрических и магнитных полях при температурах жидкого гелия. Выбор длины волны может быть достигнут путем изменения приложенных электрических/магнитных полей или путем введения внутрирезонаторных элементов.

Квантовый каскадный лазер (ККЛ) является конструкцией такой альтернативы. Это твердотельный полупроводниковый лазер , который может работать непрерывно с выходной мощностью более 100 мВт и длиной волны 9,5 мкм. Прототип уже был продемонстрирован. ^[2] и показано потенциальное использование. ^[3]

Молекулярный FIR-лазер с оптической накачкой с помощью ККЛ был продемонстрирован в 2016 году. ^[4] Он работает при комнатной температуре и имеет меньшие размеры, чем молекулярные FIR-лазеры с оптической накачкой CO ₂ -лазерами.

Лазеры на свободных электронах также могут работать в дальнем инфракрасном диапазоне.

Фемтосекундные титан-сапфировые лазеры с синхронизацией мод также используются для генерации очень коротких импульсов, которые можно оптически выпрямить для получения терагерцового импульса.

См. также

Ссылки

^ «Фотоизображение на странице 3» . Шпи.орг . Проверено 23 июля 2015 г.
^ Фаист, Дж; Капассо, Ф; Сивко, ДЛ; Сиртори, К; Хатчинсон, Алабама; Чо, АЮ (22 апреля 1994 г.). «Квантовый каскадный лазер». Наука . 264 (5158): 553–556. Бибкод : 1994Sci...264..553F . дои : 10.1126/science.264.5158.553 . ПМИД 17732739 . S2CID 33642544 .
^ «Крошечный инфракрасный лазер обещает стать оружием против террора» . Brightsurf.com. Архивировано из оригинала 23 сентября 2015 г. Проверено 23 июля 2015 г.
^ Пэджис, А.; Дюкурно, Г.; Лампен, Ж.-Ф. (март 2016 г.). «Низкопороговой молекулярный лазер терагерцового диапазона с оптической накачкой квантово-каскадным лазером» . АПЛ Фотоника . 1 (3): 031302. Бибкод : 2016APLP....1c1302P . дои : 10.1063/1.4945355 .

Эта статья, посвященная электронике, незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] «Фотоизображение на странице 3» . Шпи.орг . Проверено 23 июля 2015 г.

[2] Фаист, Дж; Капассо, Ф; Сивко, ДЛ; Сиртори, К; Хатчинсон, Алабама; Чо, АЮ (22 апреля 1994 г.). «Квантовый каскадный лазер». Наука . 264 (5158): 553–556. Бибкод : 1994Sci...264..553F . дои : 10.1126/science.264.5158.553 . ПМИД 17732739 . S2CID 33642544 .

[3] «Крошечный инфракрасный лазер обещает стать оружием против террора» . Brightsurf.com. Архивировано из оригинала 23 сентября 2015 г. Проверено 23 июля 2015 г.

[4] Пэджис, А.; Дюкурно, Г.; Лампен, Ж.-Ф. (март 2016 г.). «Низкопороговой молекулярный лазер терагерцового диапазона с оптической накачкой квантово-каскадным лазером» . АПЛ Фотоника . 1 (3): 031302. Бибкод : 2016APLP....1c1302P . дои : 10.1063/1.4945355 .

[1]

[2]

[3]

[4]