Laser thác lượng tử nguồn terahertz là một loại laser bán dẫn dựa trên cấu trúc bẫy lượng tử có khả năng phát ra sóng điện từ trong dải terahertz.

Phân tích đặc điểm chức năng của laser thác lượng tử nguồn terahertz:

1. Công suất cao và hiệu quả cao

Công suất đỉnh:

Công suất đầu ra của chế độ sóng liên tục (CW) có thể lên đến hàng chục miliwatts đến hàng trăm miliwatts và công suất đỉnh của chế độ xung có thể đạt đến mức watt.

Hiệu quả chuyển đổi quang điện:

Sau khi tối ưu hóa thiết kế đường hầm pha tạp và cộng hưởng, hiệu suất có thể đạt 10%~20% (vượt xa các nguồn sáng terahertz truyền thống như ống trở lại).

2. Điều chỉnh tần số

Điều chỉnh nhiệt độ:

Bằng cách thay đổi nhiệt độ của thiết bị, điều chỉnh khoảng cách mức bẫy lượng tử để đạt được phạm vi điều chỉnh tần số lên tới 10%~20%.

Điều chỉnh điện áp:

Sử dụng dòng điện tiêm hoặc điều khiển điện trường bổ sung để điều chỉnh tần số liên tục.

3. Độ kết hợp cao và chiều rộng đường hẹp

Chiều dài kết hợp:

Chiều dài kết hợp có thể đạt đến cấp mét khi đầu ra chế độ đơn, thích hợp cho hình ảnh giao thoa terahertz hoặc phân tích quang phổ.

Kiểm soát chiều rộng đường:

Cấu trúc DFB có thể ép chiều rộng đường hẹp đến thang đo kHz, nâng cao độ tinh khiết của phổ.

4. Khả năng điều chế tốc độ cao

Điều chế hiện tại trực tiếp:

Băng thông đáp ứng lên đến cấp GHz, hỗ trợ giao tiếp không dây terahertz cho tín hiệu tốc độ cao.

Điều chế bên ngoài:

Với bộ điều chế hấp thụ điện tích hợp, băng thông điều chế>10 GHz có thể đạt được.

5. Lớp phủ phổ rộng

Dải tần số:

Lớp phủ 0,5~5 THz (có thể mở rộng lên hơn 10 THz thông qua thiết kế vật liệu và tối ưu hóa quy trình).

Đầu ra đa bước sóng:

Đầu ra đồng thời có bước sóng kép hoặc đa bước sóng đạt được thông qua nhiều vùng hoạt động hoặc khớp nối raster.

Ưu điểm kỹ thuật chính của laser thác lượng tử nguồn terahertz:

1. Compact và tính di động

Khối lượng và trọng lượng:

Thiết bị điển hình có kích thước chỉ vài mm vuông và có thể được tích hợp vào thiết bị cầm tay hoặc nền tảng vận chuyển bằng máy bay không người lái.

Tiêu thụ điện năng thấp:

Điện áp ổ đĩa thường là một vài volt đến một chục volt và hiện tại<1 A, phù hợp với các tình huống chạy bằng pin.

2. Khả năng thích ứng môi trường mạnh mẽ

Ổn định nhiệt độ:

Nó có thể hoạt động ổn định trong môi trường -40 ° C~80 ° C thông qua thiết kế chìm nhiệt như chìm nhiệt kim cương và kiểm soát nhiệt độ hoạt động.

Hiệu suất chống rung:

Cấu trúc trạng thái rắn hoàn toàn, không có bộ phận rung cơ học, phù hợp cho các ứng dụng trên tàu hoặc vũ trụ.

3. Tiềm năng tích hợp đa chức năng

Cảm biến và liên lạc hội nhập:

Cùng một chip có thể tích hợp các mạch truyền, nhận và xử lý tín hiệu để phát hiện radar terahertz hoặc an ninh.

Tích hợp hệ thống trên chip (SoC):

Kết hợp với quy trình CMOS để đạt được tích hợp một mảnh của nguồn sáng terahertz, máy dò và mạch xử lý tín hiệu.