فناوری مهندسی فوتونیک برای توسعه لیزرهای آبشار کوانتومی تراهرتز

چکیده

یک لیزر آبشار کوانتومی تراهرتز (THz) (QCL) یک لیزر نیمه هادی پمپ برقی است که بر اساس انتقال الکترون بین زیر باند در یک ساختار چند چاه کوانتومی ساخته شده است. در مقایسه با بسیاری از روش های تولید موج THZ دیگر ، THz QCL بیشتر با اثر انگشت فشرده ، قدرت بالا و راندمان بالا در محدوده فرکانس خواستار 0.8-5.4 THz با کمک فناوری پیشرفته مهندسی الکترونیکی مواد فعال توسعه یافته است. این باعث می شود برنامه های مهم مختلفی از جمله نوری غیرخطی ، نجوم ، تصویربرداری ، سنجش و طیف سنجی انجام شود.   با این حال ، کاربردهای THz QCL به لحاظ خروجی ، کیفیت پرتوی ، راندمان نیرو و کنترل قطبی سازی ، ویژگیهای خروجی خوبی را می طلبد ، که فراتر از تکنیک های مهندسی الکترونیک هستند. تمرکز اصلی در اینجا بر مهندسی فوتونیک QCL های THz با توجه به بهبود قابل توجه ویژگی های خروجی QCL THz است. راه حل های مختلف فوتونی برای دستکاری در خروجی لیزر کاملاً بررسی شده است. برخی از طرح های فوتونیک نوآورانه با دستاوردهای چشمگیر برجسته می شوند. حفره های غیرمتعارف با فیزیک عجیب و غریب و ویژگی های خاص نیز در پایان مورد بحث قرار می گیرد که ممکن است در آینده برای کاربردهای بالقوه مورد سوء استفاده قرار بگیرد.