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英研究人员研制出全半导体室温太赫兹时域光谱仪

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浏览 次【字号 】 发布时间:2012-7-18 打印本页
 英国的研究人员已经公布了全半导体室温太赫兹时域光谱仪。该小组认为,这是第一个使用全半导体结构的光谱仪,相比于传统的基于超激光的设计,它有着节约成本和规模小的优势。

  南安普敦大学的VasileiosApostolopoulos在optics.org提到:"传统的太赫兹时域光谱仪是基于钛蓝宝石激光器的基础上设计的,它虽然具有优良的性能,但成本昂贵和规模较大。目前我们使用的是由南安普敦的AnneTropper研究小组开发的一种微型半导体激光源,它有非常高的重复率,并在未来的一两年内,可能会产生低于200飞秒的脉冲。"

  通过全半导体的方法,研究小组开始制造垂直外腔表面发射激光器(VECSEL),其在波长为1044纳米时可以发射480飞秒的脉冲。腔体包括一个光学斯塔克半导体可饱和吸收镜(SESAM),它是作为锁模元件。

  垂直外腔表面发射激光器(VECSEL)用于传统的时域光谱设置,它可以照亮一组光敏天线。Apostolopoulos和他的同事们报告说,他们可以检测到超过带宽0.1至0.8THz的辐射,并有充分确定水吸收谱线的方案。

  Apostolopoulos评论说到:"同样的技术可被用来制造太赫兹光敏天线和垂直外腔表面发射激光器(VECSEL)的元件,如量子阱增益样品和半导体可饱和吸收镜。然而,这些元件的真正优势是它们的低成本和紧凑形式。"

  下一步是搭建2或3THz带宽的装置。作为关键的第一步,该小组已刚刚论证了能够产生260飞秒脉冲的垂直外腔表面发射激光器(VECSEL)。

  Apostolopoulos 解释说:"我们还计划研究可高达10GHz的垂直外腔表面发射激光腔的信号重复率对其信号比率的影响。"他还说:"我们的长远目标是实现有两个垂直外腔表面发射激光器
(VECSEL)泵探针头的紧凑光谱仪,这将导致微型的、快速的光谱仪取代传统的大型钛蓝宝石激光器和机械延迟线。"

  目前Apostolopoulos和他的同事研究重点是改进他们的设计,与此同时他们也着眼于潜在的商业机会。他说:"如果在未来两年,在这项研究上我们能够带来预期的结果,那么这种小型的赫兹光谱仪必定会有快速的商业需求,我们正是瞄准了这种需求。"
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