Der Terahertz-Quellen-Quanten-Kaskadenlaser ist ein Halbleiterlaser, der auf der Struktur einer Quantenfalle basiert und elektromagnetische Wellen im Terahertz-Band emittieren kann. Aufgrund der Eigenschaften von Terahertzwellen zeigen diese Laser einen wichtigen Anwendungswert in vielen Bereichen.

1. Wissenschaftliche Forschung von Terahertz-Quellen-Quanten-Kaskadenlasern:

1. Materialcharakterisierung und Analyse

Spektralanalyse: Terahertz-Wellen sind empfindlich für das Schwingungsmuster des Materials, die Kristallgitterstruktur und die intermolekulare Wechselwirkung und können verwendet werden, um die physikalischen Eigenschaften von Halbleitern, Supermaterialien, Biomolekülen usw. zu untersuchen.

Zerstörungsfreie Prüfung: Analyse von internen Materialfehlern, schichtförmigen Strukturen oder Spannungsverteilungen durch die THz-Zeitbereichsspektrumtechnik (THz-TDS), geeignet für die Qualitätsprüfung von Halbleiterwafern, Verbundwerkstoffen usw.

Chemische und Biosensorik

Molekuläre Fingerabdruckerkennung: Viele organische Moleküle haben Schwingungsfrequenzen im Teraherzband, die eine hochempfindliche Erkennung durch Absorptionsspektrum ermöglichen.

Biomedizinische Forschung: zur Untersuchung von Proteinen, DNA、 Die Terahertz-Reaktion von biologischen Geweben wie Zellen erforscht neue Methoden für die frühzeitige Diagnose von Krankheiten oder Medikamentescreening.

Physik und Grundlagenforschung

Quanteneffektforschung: Terahertz kann das dynamische Verhalten von niedrigen Energie-Anregungszuständen (z. B. Sononen, magnetische Vibratoren) offenbaren, um überleitende Materialien, 2D-Materialien usw. zu untersuchen.

Wechselwirkungen zwischen Licht und Materie: Erforschung der Kopplungseffekte von Terahertzwellen und Nanostrukturen, Plasmalaserzellen usw. zur Förderung der Entwicklung der Photonik-Theorie.

2. Kommunikations- und Informationstechnologie von Terahertz-Quellen-Quanten-Kaskadenlasern:

1. Kurze Distanzkommunikation

Drahtlose Kommunikation: Das Terahertz-Bandbreite (0,1 bis 10 THz) und die hohe Übertragungsgeschwindigkeit können für die Innenkommunikation mit hoher Geschwindigkeit in kurzen Entfernungen verwendet werden (z. B. das potenzielle Frequenzband der 6G / 7G-Technologie).

Vertrauliche Kommunikation: Terahertz-Wellen dämpfen in der Luft stark und eignen sich für den Aufbau von hochsicheren Kurzstreckverbindungen (z. B. vertrauliche Datenübertragung zwischen Flugzeugen oder Satellitenplattformen).

Radar und Bildgebung

Terahertz-Radar: Nutzen Sie die hohe Auflösung und Durchdringbarkeit von Terahertz-Wellen (durchdringbare Kleidung, nicht-polare Materialien wie Kunststoffe) für Sicherheitskontrollen, Versteckte Objektendetektion oder industrielle schädigungsfreie Prüfungen.

Terahertz-Bildgebung: Erzeugt ein Bild der inneren Struktur eines Objekts durch Scannen von Terahertz-Reflexionen oder -Signalen, die für biomedizinische Bildgebung (z. B. Hautkrebserkennung), integrierte Schaltungserkennung usw. verwendet werden.