Un laser à cascade quantique à source Térahertz est un laser à semi - conducteur basé sur une structure à puits quantiques capable d'émettre des ondes électromagnétiques dans la bande Térahertz.

Analyse des caractéristiques fonctionnelles du laser à cascade quantique à source Térahertz:

1. Haute puissance et haute efficacité

Puissance de pointe:

La puissance de sortie en mode continu (CW) peut atteindre des dizaines de milliwatts à des centaines de milliwatts, et la puissance de crête en mode pulsé peut atteindre des niveaux de watts.

Efficacité de conversion électro - optique:

Après le dopage optimisé et la conception de tunnel de résonance, l'efficacité peut atteindre 10% ~ 20% (loin au - delà des sources de lumière terahertz traditionnelles telles que le tube de retour d'onde).

2. Accordabilité de fréquence

Réglage de la température:

En changeant la température du dispositif, Ajustez l'espacement des niveaux d'énergie du puits quantique pour atteindre une plage d'accord de fréquence allant jusqu'à 10% ~ 20%.

Réglage de tension:

En utilisant un courant injecté ou un champ électrique appliqué pour réguler la structure de la bande d'énergie, la fréquence est accordée en continu.

3. Cohérence élevée et largeur de ligne étroite

Longueur de cohérence:

La longueur de cohérence en sortie monomode peut atteindre l'ordre du mètre et convient à l'imagerie interférométrique Térahertz ou à l'analyse spectrale.

Contrôle de largeur de ligne:

La structure DFB peut presser des largeurs de raie étroites de l'ordre du kHz, améliorant la pureté spectrale.

4. Capacité de modulation à grande vitesse

Modulation directe du courant:

La bande passante de réponse est de l'ordre du GHz et prend en charge les communications sans fil Térahertz pour les signaux à haute vitesse.

Modulation externe:

Une bande passante de modulation > 10 GHz peut être atteinte avec un modulateur à absorption électrique intégré.

5. Couverture spectrale large

Gamme de fréquences:

Couvre 0,5 ~ 5 THz (peut être étendu à plus de 10 THz grâce à la conception des matériaux et à l'optimisation des processus).

Sortie multi - longueur d'onde:

Une sortie simultanée bi - ou Multi - longueurs d'onde est réalisée par couplage Multi - segments de zones actives ou de réseaux.

Avantages techniques clés du laser à cascade quantique à source Térahertz:

1. Compacité et portabilité

Volume et poids:

Les dispositifs typiques ne mesurent que quelques millimètres carrés et peuvent être intégrés à des appareils portables ou à des plates - formes embarquées sans pilote.

Faible consommation d'énergie:

La tension d'entraînement est généralement de quelques volts à une douzaine de volts, avec un courant < 1 A et convient aux scénarios alimentés par batterie.

2. Forte adaptabilité environnementale

Stabilité de la température:

Il peut fonctionner de manière stable dans un environnement de - 40 ° C ~ 80 ° C grâce à une conception de dépôt de chaleur, telle que le dépôt de chaleur au diamant, et à un contrôle actif de la température.

Propriétés anti - vibration:

Structure entièrement solide, sans pièces mécaniques vibrantes, adaptée aux applications embarquées ou spatiales.

3. Potentiel d'intégration multifonctionnel

Intégration de la détection et de la communication:

Une même puce peut intégrer des circuits d'émission, de réception et de traitement du signal pour la détection radar ou de sécurité Térahertz.

Intégration de systèmes sur puce (SOC):

En combinaison avec le processus CMOS, une intégration monolithique de sources lumineuses Térahertz, de détecteurs et de circuits de traitement du signal est réalisée.