Квантовые лазеры каскада или QCLs, крошечные – меньший, чем зерно риса – но они обладают мощностью. По сравнению с традиционными лазерами QCLs предлагают более высокую выходную мощность и могут быть настроены на широкий спектр инфракрасных длин волны. Они могут также использоваться при комнатной температуре без потребности в больших системах охлаждения.
Но потому что они трудные и дорогостоящие, чтобы произвести, QCLs не используются очень за пределами Министерства обороны.Университет Центральной Флоридской команды во главе с доцентом Аркадием Льяхом развивал более простой процесс для создания таких лазеров с сопоставимой работой и лучшей эффективностью. Результаты были недавно изданы в научном журнале Applied Physics Letters.
«Предыдущий отчет был достигнут, используя дизайн, это немного экзотично, это несколько трудно воспроизвести в реальной жизни», сказал Льях. «Мы изменили к лучшему тот отчет, но что действительно важно, то, что мы сделали это таким способом, которым легче перейти эту технологию к производству. С практической точки зрения это – важный результат».Это могло принудить к большему использованию в спектроскопии, такой как использование инфракрасных лазеров как отдаленные датчики обнаруживать газы и токсины в атмосфере. Lyakh, у которого есть совместные встречи с Технологическим Центром NanoScience UCF и Колледжем Оптики и Фотоники, предполагает портативные медицинские устройства.
Например, маленькое QCL-встроенное устройство могло включаться в смартфон и использоваться, чтобы диагностировать проблемы со здоровьем, просто анализируя выдохнутое дыхание.«Но для переносного устройства, это должно быть максимально эффективно, таким образом, это не истощает Вашу батарею, и это не выработает большое тепло», сказал Льях.Метод, который ранее произвел самую высокую эффективность, призвал к QCL на основании, составленном больше чем из 1 000 слоев, каждый едва более толстый, чем единственный атом. Каждый слой состоял из одного из пяти различных материалов, делая производственное оспаривание.
Новый метод, разработанный в UCF, использует только два различных материала – более простой дизайн с производственной точки зрения.Lyakh приехал в UCF в сентябре 2015 из Pranalytic, Inc., калифорнийской технической компании, куда он привел развитие QCL и производство.
Его исследовательская группа в UCF включала аспирантов Мэтью Саттинджера, Колесико шпоры Идут, Педро Фигередо и Анкеш Тоди и исследователь Хун Сюй.