美國科學家研製出一款緊湊型、在室溫下工作、能廣泛調諧的太赫茲(zi) 激光器，是迄今性能最優(you) 異的太赫茲(zi) 激光器，首次讓太赫茲(zi) 激光器可廣泛應用於(yu) 科技領域，有望在高帶寬通信、超高分辨率成像、射電天文學等領域“大顯身手”。

太赫茲(zi) 頻率範圍位於(yu) 電磁頻譜（介於(yu) 微波和紅外線之間）的中間，可廣泛應用於(yu) 多個(ge) 科術領域，但由於(yu) 太赫茲(zi) 頻率激光光源體(ti) 積大、效率低、調諧受限或必須在低溫下工作，所以，這一區域的電磁頻譜對大多數應用而言，仍可望而不可即。

有鑒於(yu) 此，哈佛大學、麻省理工學院（MIT）和美國陸軍(jun) 合作，研製出了最新這款太赫茲(zi) 激光器。相關(guan) 論文發表於(yu) 最新一期《科學》雜誌。

量子級聯激光器泵入太赫茲(zi) 激光的藝術效果圖。
圖片來源：哈佛大學官網

此次研究的突破在於(yu) ，使用了高度可調諧的量子級聯激光器（QCL）作為(wei) 光泵，能夠有效產(chan) 生可廣泛調諧的光。哈佛大學的卡帕索·費德裏科等人將這些量子級聯激光泵與(yu) 一氧化二氮激光器結合在一起，並優(you) 化了激光腔和透鏡，產(chan) 生了接近1太赫茲(zi) 的頻率。

諾貝爾獎獲得者、馬克斯·普朗克量子光學研究所的西奧多·漢斯並沒有參與(yu) 這項研究。他表示：“由量子級聯激光器泵浦的分子太赫茲(zi) 激光器結構緊湊堅固，提供了高功率和寬調諧範圍，將開辟從(cong) 傳(chuan) 感到基礎光譜的新應用領域。”

論文第一作者，哈佛大學博士後研究員保羅·謝瓦利埃說：“這個(ge) 概念是通用的，使用該架構，我們(men) 可以使用幾乎任何分子的氣體(ti) 激光器製造太赫茲(zi) 光源。”

美國陸軍(jun) 航空與(yu) 導彈中心高級技術專(zhuan) 家亨利·埃弗裏特稱：“短距離、高帶寬無線通信、超高分辨率雷達和光譜學等領域，都需要這種激光器。尤其是在測量星際介質的組成和溫度等領域，星際分子在太赫茲(zi) 區域擁有獨特的光譜‘指紋’，天文學家已使用這些‘指紋’來測量其組成和溫度，像最新激光器這樣更好的地麵太赫茲(zi) 輻射源將使這些測量更靈敏、更精確。”