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. En raison des caractéristiques des ondes Térahertz, ce type de laser présente une valeur d'application importante dans plusieurs domaines.

I. recherche scientifique sur les lasers à cascade quantique à source Térahertz:

1 caractérisation et analyse des matériaux

Analyse spectrale: les ondes Térahertz sont sensibles aux modes vibratoires des matériaux, à la structure du réseau, aux interactions intermoléculaires et peuvent être utilisées pour étudier les propriétés physiques des semi - conducteurs, des métamatériaux, des biomacromolécules, etc.

Essais non destructifs: analyse des défauts internes, de la structure lamellaire ou de la répartition des contraintes d'un matériau par spectroscopie Térahertz dans le domaine temporel (THz - TDS), adaptée au contrôle de la qualité des plaquettes semi - conductrices, des matériaux composites, etc.

2. Détection chimique et biologique

Identification d'empreinte moléculaire: la fréquence de vibration de nombreuses molécules organiques est située dans la bande Térahertz, ce qui permet une détection très sensible par spectroscopie d'absorption.

Recherche biomédicale: pour étudier les protéines, DNA、 Réponse Térahertz des tissus biologiques tels que les cellules pour explorer de nouvelles approches pour le diagnostic précoce de la maladie ou le dépistage des médicaments.

3 physique et recherche fondamentale

Étude des effets quantiques: les ondes Térahertz peuvent révéler le comportement cinétique des états excités de faible énergie (par exemple, phonons, magnétons) pour l'étude des matériaux supraconducteurs, des matériaux bidimensionnels, etc.

Interaction entre la lumière et la matière: explorer les effets de couplage des ondes Térahertz avec les Nanostructures, les Plasmons, etc. pour faire progresser la théorie de la photonique.

II. Technologies de la communication et de l'information pour les lasers à cascade quantique à source Térahertz:

1. Communication à courte distance

Communication sans fil: large bande d'ondes Térahertz (0,1 ~ 10 THz), taux de transmission élevé, peut être utilisé pour les communications à courte distance à grande vitesse à l'intérieur de la maison (comme la bande potentielle de la technologie 6g / 7g).

Communications confidentielles: les ondes Térahertz sont fortement atténuées dans l'air et conviennent à la construction de liaisons de communication à courte distance hautement sécurisées (telles que la transmission de données confidentielles entre plates - formes aéroportées ou satellitaires).

2. Radar et imagerie

Radar Térahertz: utilise la haute résolution et la pénétration des ondes Térahertz (qui peuvent pénétrer dans des matériaux non polaires tels que les vêtements, les plastiques, etc.) pour le contrôle de sécurité, la détection d'objets cachés ou les essais non destructifs industriels.

Imagerie Térahertz: générer une image de la structure interne d'un objet en balayant un signal réfléchi ou transmis par ondes Térahertz, appliqué à l'imagerie biomédicale (par exemple, la détection du cancer de la peau), la détection de circuits intégrés, etc.