随着太赫兹量子级联激光器突破性组件的开发，激光技术领域取得了巨大的飞跃。一组研究人员成功设计了一种宽带单芯片外耦合器，有望重新定义太赫兹QCL的功能。
新的外耦合器从根本上基于平面化的双金属波导。其设计专门针对解决太赫兹 QCL 中反射率设计和宽带窄波束发射的长期挑战。该外耦合器的突出特点是能够微调波导镜面反射率。这是通过使用高效的逆向设计算法对端面进行整形来实现的。
该系统产生的太赫兹激光辐射与宽带贴片阵列天线相结合。这种成分的结合导致了表面发射的便利。整个系统，包括其所有组件，都经过优化，以支持2-4 THz范围内的倍频程跨越频谱。
这些进展已通过宽带表面发射太赫兹量子级联激光频率梳的演示而付诸实践。这种特殊的激光频率梳已经展示了令人印象深刻的性能指标。它能够输出 13 毫瓦的功率，并拥有超过 800 千兆赫兹的光带宽和单瓣远场模式。它还在水平和垂直尺寸上保持小于 20 度的光束发散度。
此外，这项工作在太赫兹参数发生器中非共线相位匹配条件下以级联方式产生的太赫兹波的经验观测中发挥了至关重要的作用。研究人员使用高功率种子束有效地诱导级联，从而在端面附近检测到新的高阶太赫兹波。
这一发展是太赫兹波源、参数检测和放大领域迈出的一大步。它不仅增强了太赫兹源的输出功率，而且为参数化TH波产生的理论探索提供了一条途径。
这一突破代表了激光技术领域的重大进步，有可能为太赫兹应用的新可能性铺平道路。它体现了技术与人类之间错综复杂的相互作用，进一步模糊了界限，扩大了我们对可能性的理解。
