新しいレーザーは、Quantum Cascade Laser(QCL)と呼ばれる設計に基づいています。 QCLは、半導体材料内のエネルギーレベル間を電子を移動する、サブバンド遷移と呼ばれるプロセスによって光を放出する半導体レーザーです。半導体構造を慎重に設計することにより、研究者は放出される光の波長を制御できます。
新しいQCLは、インジウムガリウムアルセニド(INGAAS)と呼ばれる材料から作られています。この材料には高い屈折率があり、レーザーを非常にコンパクトにすることができます。また、レーザーには低いしきい値電流があります。つまり、低電力レベルで動作させることができます。
研究者は、新しいレーザーをテストし、それらが既存の中赤外QCLの2倍効率が高いことを発見しました。レーザーには、高出力電力と狭い線幅もありました。
新しいレーザーは、次のようなさまざまなアプリケーションで使用できます。
*分光法:中赤外レーザーを使用して、サンプル内の分子の濃度を識別および測定できます。この情報は、品質管理、環境監視、医療診断など、さまざまな目的に使用できます。
*センシング:中赤外レーザーを使用して、空気中の特定の分子の存在を検出できます。この情報は、セキュリティ、環境監視、医療診断など、さまざまな目的に使用できます。
*イメージング:中赤外レーザーを使用して、オブジェクトの画像を作成できます。この情報は、医療イメージング、非破壊検査、セキュリティなど、さまざまな目的に使用できます。
新しいレーザーは、中赤外レーザー技術の分野で大きな進歩です。彼らは、より高い効率、出力電力の高さ、より狭い線幅など、既存のデバイスよりも多くの利点を提供します。これらの利点により、新しいレーザーは分光法、センシング、イメージングのさまざまなアプリケーションに最適です。