太赫茲源量子級聯(lián)激光器（THzQuantumCascadeLaser,THz-QCL）主要用于產(chǎn)生太赫茲波段的激光，廣泛應用于科學研究、安全檢測、醫(yī)學應用等領(lǐng)域。
太赫茲源量子級聯(lián)激光器是一種基于半導體耦合量子阱子帶間電子躍遷的單極性半導體激光器。它通過在半導體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的導帶中形成電子的受激光學躍遷，產(chǎn)生相干極化THz輻射。這種激光器的工作原理與通常的半導體激光器不同，其激射方案是利用垂直于納米級厚度的半導體異質(zhì)結(jié)薄層內(nèi)由量子限制效應引起的分離電子態(tài)，在這些激發(fā)態(tài)之間產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。
太赫茲波介于中紅外和微波之間，具有非離化特征，能夠穿透大多數(shù)非導電材料同時又是許多分子光學吸收的特征指紋光譜范圍。太赫茲源量子級聯(lián)激光器因其小型、大功率、高速響應等特點，在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應用潛力。
在環(huán)境監(jiān)測方面，量子級聯(lián)激光器被用于痕量氣體監(jiān)測，例如檢測空氣中的污染物質(zhì)。它的高靈敏度和高分辨率使其成為環(huán)境監(jiān)測的理想光源。在安全領(lǐng)域，這種激光器可以用于緝毒，通過檢測特定化學物質(zhì)的光譜指紋來識別爆炸物。
在醫(yī)學上，太赫茲源量子級聯(lián)激光器由于其非離化特性，適用于對生物組織的活體檢驗，比X光更具優(yōu)勢。它還可以在醫(yī)學成像中提供高分辨率成像，有助于疾病的早期診斷和治療。此外，這種激光器也被用于通信領(lǐng)域，特別是在自由空間通信和衛(wèi)星通信中，表現(xiàn)出極大的潛力。
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