[转贴]科学家研制出新型激光器

dreamour · *发表于* 2007-10-17 08:25:54

　　英国《自然》杂志报道，意大利和英国科学家共同研制出的新型激光器，能够方便地产生频率在太拉赫兹（即10的12次方赫兹）级的激光，这种激光在医学、化学、电信和天文学等许多领域将有广阔应用前景。
　　太拉赫兹波段是电磁波谱上一个不太受到关注的区域，位于红外线与微波之间。据认为，这一波段的激光可以用于更好的医学成像技术，比超声波更详细清晰地探测软组织图像，方便研究伤口愈合、肿瘤生长等情况。它还可以用于探测大气层、研究分子运动等。
　　此前研制出的产生太拉赫兹级激光的技术实用性都不太强，意大利和英国科学家在《自然》杂志上报告说，他们使用普通的砷化镓和铝砷化镓半导体材料，制成了小巧、能耗低的固态激光器，能够产生太拉赫兹级的激光。
　　在半导体激光器里，电子能以较高的能量状态跃迁到较低的能态，能量以激光的形式释放出来。能态之间的差别，决定了激光的频率。一般的红外激光器或可见激光器里，能态之间的差别比较大。为了产生太拉赫兹级的激光，就必须创造出彼此相隔更近的能态，好比电子原先是从房顶上掉下来，现在需要让它从台阶上掉下来。
　　科学家使用厚度只有百万分之几毫米、彼此厚度略有不同的砷化镓薄层，中间用铝砷化镓隔开。电子通常只在砷化镓层内部运动，但铝砷化镓屏障也有一些漏洞，使电子能够偶尔运行到邻近的砷化镓层。由于相邻砷化镓层的电子能态差异较小，电子在层间运动时损失的能量较小，便可产生太拉赫兹级的激光。