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La plus puissante laser au monde

Les chercheurs de l'Université de Leeds ont pris la tête de la course pour construire la puce laser de réglage de terahertz la plus puissante au monde.
Un journal dans le journal de l'Institution d'ingénierie et de technologie (IET) Electronics Letters rapporte que l'équipe de Leeds a dépassé une puissance de sortie de 1 W à partir d'un laser terahertz en cascade quantique.
Le nouveau record a plus que doublé les points de repère établis par l'Institut de technologie du Massachusetts (MIT) et par la suite par une équipe de Vienne l'année dernière.
Les ondes de Terahertz, qui se situent dans la partie du spectre électromagnétique entre les infrarouges et les micro-ondes, peuvent pénétrer des matériaux qui bloquent la lumière visible et possèdent une large gamme d'utilisations possibles, y compris l'analyse chimique, le balayage de la sécurité, l'imagerie médicale et les télécommunications.
Les applications potentiellement largement publicisées comprennent la surveillance des produits pharmaceutiques, la télédétection des signatures chimiques d'explosifs dans des enveloppes non ouvertes et la détection non invasive de cancers dans le corps humain.
Cependant, l'un des prin****ux défis pour les scientifiques et les ingénieurs rend les laser bleu puissants et suffisamment compacts pour être utiles.
Le professeur Edmund Linfield, professeur de Terahertz Electronics à l'École de génie électronique et électrique de l'Université, a déclaré: «Bien qu'il soit possible de construire de grands instruments qui génèrent de puissants faisceaux de rayonnement terahertz, ces instruments ne sont utiles que pour un ensemble limité d'applications. Nous avons besoin de lasers terahertz qui offrent non seulement une grande puissance, mais aussi des portables et à faible coût ".
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Les lasers terahertz en cascade quantique développés par Leeds n'ont que quelques millimètres carrés.
En octobre 2013, l'Université de technologie de Vienne a annoncé que ses chercheurs avaient brisé le pouvoir de sortie record mondial pour les laser rouge de terahertz en cascade quantique précédemment détenus par l'Institut de technologie du Massachusetts (MIT). L'équipe autrichienne a signalé une sortie de 0,47 Watt d'une seule facette laser, soit près du double de la puissance de sortie signalée par l'équipe MIT. Le groupe Leeds a maintenant obtenu une sortie de plus de 1 Watt d'une seule facette laser.
Le professeur Linfield a déclaré: «Le processus de fabrication de ces lasers est extraordinairement délicat. Des couches de différents semi-conducteurs tels que l'arséniure de gallium sont constituées d'une monocouche atomique à la fois. Nous contrôlons très précisément l'épaisseur et la composition de chaque couche et construisons un matériau semiconducteur entre typiquement 1 000 et 2 000 couches. La puissance record de notre nouveau laser est due à l'expertise que nous avons développée à Leeds pour fabriquer ces semi-conducteurs en couches, ainsi que notre capacité à fabriquer ces matériaux ultérieurement dans des appareils laser adaptés et puissants.
Le professeur Giles Davies, professeur d'ingénierie électronique et photonique à l'École de génie électronique et électrique, a déclaré: «L'Université de Leeds a été un chef de file international dans l'ingénierie terahertz depuis de nombreuses années. Ce travail est une étape clé vers l'augmentation de la puissance de ces lasers tout en les laissant compacte et assez abordable pour offrir la gamme d'applications promises par la technologie terahertz ".
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