太赫兹射线可能具有令人眼花applications乱的应用范围，从高速无线网络到检测癌症。研究人员说，他们最终可能会发明一种便携式高功率太赫兹激光器。太赫兹波（也称为亚毫米波或远红外光）介于光波和微波之间。在0.1至10太赫兹的频率范围内，太赫兹射线可以在成像中找到许多应用，例如医学成像，天文观测，环境监测，材料分析以及其他军事和民用领域都具有广阔的应用前景。它们可能也是未来高速无线网络的关键，它将以每秒数万亿比特的速度传输数据。但是，由于缺乏强大而紧凑的太赫兹光源，太赫兹射线在很大程度上受限于实验室环境。传统的半导体器件可以产生频率低于1太赫兹或高于10太赫兹的太赫兹波。麻省理工学院（MIT）的电气工程师QingHu说，中频范围（称为太赫兹间隙）可能对成像，炸弹检测，癌症检测和化学分析应用特别有价值。先前的研究表明，所谓的量子级联激光器可以弥合这一差距。这些设备的核心是由具有不同电导率的半导体材料的交替层组成的晶圆。当带电时，电子仍被限制在另外两个导电层之间。最终，这些电子以“量子级联”的形式发射光。方式。但是，设计用于以太赫兹间隙发射光的量子级联激光器长期以来要求的温度低于-63摄氏度。问题在于，在较高的温度下，受约束的电子将通过电阻更大的层泄漏。现在，麻省理工学院和加拿大滑铁卢大学的科学家发明了一种高功率量子级联激光器，该激光器可以发射约4太赫兹的光，最高工作温度为-23摄氏度。这表明它可以与紧凑型热电冷却器一起使用，而不必使用笨重的低温技术，从而可以实现便携式应用。砷化镓片夹在导电性更高的砷化镓片之间。科学家将砷化镓铝层中的铝浓度提高了一倍，以更好地将电子限制在砷化镓片中。他们还仔细调整了这些层的厚度，以确保这些电子以量子级联的形式发射光。胡锦涛说，他们可以调整激光的频率，使其发出2至7太赫兹的光。他说，在7至10太赫兹之间，可能需要基于不同材料（例如氮化镓）的量子级联激光器。至于激光器是否可以在较高温度下在太赫兹间隙中工作，“我几乎可以明确地说，在室温或更高温度下可以实现太赫兹工作”。胡说，这意味着我们甚至可以拥有手持式太赫兹激光器。科学家在11月2日的《自然光子学》（NaturePhotonics）中详细介绍了他们的发现。