科学家研制出更高能效的量子级联激光器

激光技术过去只存在于科幻小说之中，不过最近激光技术的新发展已经把这项技术带入了从安防到国防等多种实用领域。激光在安防技术中的应用例子比比皆是，最近麻省理工学院便准备开发新款使用太赫兹激光源的安防扫描设备；这种扫描设备的核心是由西北大学的研发人员研制出的一种中红外激光二极管，这种二极管可以 让激光束的亮度更高，而产生的热量则更小。

据研发出这种二极管的科学家们表示，成功研发出中红外激光二极管，意味着使用量子级联激光器（QCL）来远程监测有害化学物质等危险品的设想又向前迈进了一大步。

科学家们花了数年时间来研究和开发这种中红外型激光二极管，这种二极管的尺寸只有3微米左右，而其生成的中红外激光束的能效则相当之高。QCL二极管可用于生成特定波长的激光束，与其它激光二极管不同，这种二极管只需要电子便可进行工作，另外这种管子还可以使用现有的半岛工艺技术进行制造。

以前，需要在低温下工作的QCL激光器的能效一般低于40%。而现在，在40度（开式温标）低温下工作的中红外激光二极管型CTL激光器能效则可提升到53%左右，而且科学家还在想办法进一步改善这种激光器的能效。

“这是一次技术上的突破，我们首次制造出了生成的光能大于热能的二极管产品，”Razeghi说，“超越50%的能效线标志着研制工作取得了突破性的成就，而且我们还会进一步优化设备的能效。”

采用新技术制造的激光器目前的输出功率可以达到120W，而过去同类型的激光器则只能输出34W功率。这次研制工作是在美国国防部高级研究计划局（DARPA）的资助下进行的，是该部高能效中红外激光研发项目中的一部分。