太赫茲輻射源是太赫茲頻段應用的關鍵器件，而太赫茲量子級聯激光器作為一種重要的太赫茲輻射源具有能量轉換效率高、體積小、輕便和易集成等優點，應用前景廣闊。近日，太赫茲量子級聯激光器研究獲得重大突破，世界功率最大的太赫茲激光器芯片問世英國。
英國利茲大學的研究人員開發出了世界上功率最大的太赫茲激光器芯片。工程與技術學院電子快報上報道利茲團隊研制的量子級聯太赫茲激光器的輸出功率超過1W。新記錄比去年維也納團隊的記錄高出一倍以上。
太赫茲波具有廣泛的潛在應用，包括檢測藥品、化學特征及爆炸物的遙感，以及人體內非侵入性癌癥檢測。然而，對科學家和工程師們的主要挑戰之一是使激光器功率和緊湊結構能夠滿足之用要求。
電子與電氣工程學院太赫茲電子專家埃德蒙林菲爾德教授指出，即使可以構建一個能夠產生大功率太赫茲輻射的大型儀器，但其應用是非常有限的，我們需要的太赫茲激光器不僅能夠提供高功率光源，而且還要實現便攜式和低成本。利茲團隊研制的太赫茲量子級聯激光器的尺寸只有幾個平方毫米。
林菲爾德教授說，這些激光器的工作過程非常微妙，不同的半導體材料，如砷化鎵層建立了一個原子單層。我們精確地控制每一獨立層的厚度和組成，構建半導體材料層數在1000到2000之間。我們突破新型激光器功率記錄要歸功于我們具有的利茲專業知識制造這些層狀半導體材料，以及合理設計這些材料開發出高功率激光器件的能力。這項工作由工程和物理科學研究委員會（EPSRC）資助。
世界功率最大太赫茲激光器芯片的研制成功對太赫茲激光器的發展及應用有著積極的意義，將加速太赫茲技術的產業化應用，雖然目前太赫茲激光器的應用仍受到限制，但是相信隨著技術的不斷進步，太赫茲激光器將能給社會的發展帶來更大的作用。
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