科學(xué)家研制出更高能效的量子級聯(lián)激光器

　　激光技術(shù)過去只存在于科幻小說之中，不過最近激光技術(shù)的新發(fā)展已經(jīng)把這項(xiàng)技術(shù)帶入了從安防到國防等多種實(shí)用領(lǐng)域。激光在安防技術(shù)中的應(yīng)用例子比比皆是，最近麻省理工學(xué)院便準(zhǔn)備開發(fā)新款使用太赫茲激光源的安防掃描設(shè)備;這種掃描設(shè)備的核心是由西北大學(xué)的研發(fā)人員研制出的一種中紅外激光二極管，這種二極管可以 讓激光束的亮度更高，而產(chǎn)生的熱量則更小。

　　據(jù)研發(fā)出這種二極管的科學(xué)家們表示，成功研發(fā)出中紅外激光二極管，意味著使用量子級聯(lián)激光器(QCL)來遠(yuǎn)程監(jiān)測有害化學(xué)物質(zhì)等危險(xiǎn)品的設(shè)想又向前邁進(jìn)了一大步。

　　科學(xué)家們花了數(shù)年時(shí)間來研究和開發(fā)這種中紅外型激光二極管，這種二極管的尺寸只有3微米左右，而其生成的中紅外激光束的能效則相當(dāng)之高。QCL二極管可用于生成特定波長的激光束，與其它激光二極管不同，這種二極管只需要電子便可進(jìn)行工作，另外這種管子還可以使用現(xiàn)有的半島工藝技術(shù)進(jìn)行制造。

　　以前，需要在低溫下工作的QCL激光器的能效一般低于40%。而現(xiàn)在，在40度(開式溫標(biāo))低溫下工作的中紅外激光二極管型CTL激光器能效則可提升到53%左右，而且科學(xué)家還在想辦法進(jìn)一步改善這種激光器的能效。

　　“這是一次技術(shù)上的突破，我們首次制造出了生成的光能大于熱能的二極管產(chǎn)品，”Razeghi說，“超越50%的能效線標(biāo)志著研制工作取得了突破性的成就，而且我們還會進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備的能效。”

　　采用新技術(shù)制造的激光器目前的輸出功率可以達(dá)到120W，而過去同類型的激光器則只能輸出34W功率。這次研制工作是在美國國防部高級研究計(jì)劃局(DARPA)的資助下進(jìn)行的，是該部高能效中紅外激光研發(fā)項(xiàng)目中的一部分。