Ученые из MIT представили портативный терагерцовый лазер высокой мощности. Это устройство поможет диагностировать рак кожи и находить спрятанные взрывчатые вещества в аэропортах.

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и Университета Ватерлоо разработали мощную портативную версию квантового каскадного лазера. Устройство может генерировать терагерцевое излучение вне лабораторных условий. Его можно использовать для точного определения рака кожи и обнаружения спрятанных взрывчатых веществ.

До этого для генерации терагерцового излучения для визуализации в реальном времени и быстрых спектральных измерений, требовалась температура ниже –73 °C. Такую температуру можно воспроизвести на громоздком оборудовании, которое есть только в лабораториях. В статье, опубликованной в журнале Nature Photonics, ученые сообщили, что их терагерцовый квантовый каскадный лазер может работать при температурах –20 °C.

Терагерцовые квантовые каскадные лазеры, крошечные полупроводниковые лазерные устройства с встроенным чипом, разработали еще в 2002 году, но их адаптация к работе оказалась очень сложной. Поэтому многие исследователи не могли использовать их.

«Благодаря высокой рабочей температуре мы наконец можем вывести эту революционную технологию из лаборатории, — отметил профессор электротехники и компьютерных наук Массачусетского технологического института Цин Ху. — Теперь мы сможем использовать портативные терагерцовые изображения и спектральные системы в медицине, биохимии, сфере безопасности и других областях».

Одно из важных нововведений в этой работе — удвоение высоты барьеров внутри лазера для предотвращения утечки электронов — явление, которое происходило при высоких температурах. Авторы отмечают, что рассматривают полученный результат как очередной этап к достижению конечной цели — созданию мощного терагерцового лазера, работающего при комнатной температуре.