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美国西北大学开发出一种小型的在室温下工作的太赫兹源，其核心是一个包含两个中红外量子级联（QC）激光器的芯片。^[1]采用腔内差频产生技术，该芯片能发射出线宽只有6.6GHz、输出功率达8.5μW的4THz太赫兹光。

   该研究项目组的领导者是美国西北大学麦考密克工程与应用科学学院的Manijeh Razeghi教授，她在量子级联激光器研究领域经验丰富。

    众所周知，太赫兹辐射可用于安全检查，太赫兹吸收光谱可用于生物与化合物检测，通过混频还能用于探测来自深度空间的弱太赫兹信号。

    但是一直以来，相干太赫兹辐射的产生都非常困难，直到今天人们一直都在努力实现一种易于使用的、结构紧凑的太赫兹源。现有的太赫兹源通常体积较大，包括多个组件，并且可能还需要复杂的真空电子、外部泵浦激光器和/或低温冷却。一个没有上述诸多限制的、由单一设备构成的太赫兹源，是人们渴望的、理想的下一代太赫兹系统。

    目前Razeghi的研究小组已经解决了“限制最初演示的中红外差频产生太赫兹辐射的有效性”的两个关键问题。Razeghi研究小组目前在高功率量子级联激光器技术领域处于世界领先水平，通过提升中红外泵浦的功率和光束质量，太赫兹输出功率已显著增加了超过30倍。

    研究人员还将在激光腔内集成了一个新型双波长衍射光栅，用于创建单纵模中红外光源，这将会实现线宽非常窄的太赫兹辐射。这种方法获得的太赫兹频谱随电流和温度的变化不明显，非常稳定，这使其能作为低光水平接收器的一个本地振荡器，可在天文应用中发挥价值。

    “我们的目标是要达到毫瓦级功率水平，并且实现可调谐。”Razeghi说，“这在理论上是可能实现的，并且我们已经拥有了实现这些潜能所需要的所有工具。”

       Razeghi的该项研究工作获得了美国国防高级研究计划局（DARPA）的支持。

参考文献：

1. Q. Y. Lu et al., Applied Physics Letters 99, 131106 (2011); doi:10.1063/1.3645016.