太赫茲源量子級聯(lián)激光器是一種基于量子阱結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體激光器，能夠發(fā)射太赫茲波段的電磁波。
太赫茲源量子級聯(lián)激光器功能特性分析：
1. 高功率與高效率
峰值功率：
連續(xù)波（CW）模式輸出功率可達(dá)數(shù)十毫瓦至上百毫瓦，脈沖模式峰值功率可達(dá)瓦級。
電光轉(zhuǎn)換效率：
優(yōu)化摻雜和共振隧穿設(shè)計(jì)后，效率可達(dá)10%~20%（遠(yuǎn)超傳統(tǒng)太赫茲光源如返波管）。
2. 頻率可調(diào)諧性
溫度調(diào)諧：
通過改變器件溫度，調(diào)節(jié)量子阱能級間距，實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)諧范圍達(dá)10%~20%。
電壓調(diào)諧：
利用注入電流或外加電場調(diào)控能帶結(jié)構(gòu)，連續(xù)調(diào)諧頻率。
3. 高相干性與窄線寬
相干長度：
單模輸出時(shí)相干長度可達(dá)米級，適用于太赫茲干涉成像或光譜分析。
線寬控制：
DFB結(jié)構(gòu)可壓窄線寬至kHz量級，提升頻譜純度。
4. 高速調(diào)制能力
直接電流調(diào)制：
響應(yīng)帶寬達(dá)GHz量級，支持高速信號的太赫茲無線通信。
外部調(diào)制：
集成電吸收調(diào)制器后，可實(shí)現(xiàn)>10 GHz的調(diào)制帶寬。
5. 寬光譜覆蓋
頻率范圍：
覆蓋0.5~5 THz（可通過材料設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化擴(kuò)展至10 THz以上）。
多波長輸出：
通過多段有源區(qū)或光柵耦合，實(shí)現(xiàn)雙波長或多波長同時(shí)輸出。
太赫茲源量子級聯(lián)激光器關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)勢：
1. 緊湊性與便攜性
體積與重量：
典型器件尺寸僅幾毫米見方，可集成到手持式設(shè)備或無人機(jī)載平臺。
低功耗：
驅(qū)動(dòng)電壓通常為幾伏至十幾伏，電流<1 A，適合電池供電場景。
2. 環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)
溫度穩(wěn)定性：
通過熱沉設(shè)計(jì)（如金剛石熱沉）和主動(dòng)溫控，可在-40°C~80°C環(huán)境中穩(wěn)定工作。
抗振動(dòng)性能：
全固態(tài)結(jié)構(gòu)，無機(jī)械振動(dòng)部件，適合車載或航天應(yīng)用。
3. 多功能集成潛力
傳感與通信一體化：
同一芯片可集成發(fā)射、接收和信號處理電路，用于太赫茲雷達(dá)或安防檢測。
片上系統(tǒng)集成（SoC）：
結(jié)合CMOS工藝，實(shí)現(xiàn)太赫茲光源、探測器和信號處理電路的單片集成。
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