新太赫兹设计能在微芯片上蚀刻，可将安装芯片的太赫兹激光器的功率输出提高80％。 这新颖的设计显示了未来工业成像和化学检测应用的前景。

一种新技术将安装微型芯片的太赫兹激光器的功率输出提高了80％。 图片由Demin Liu / Molgraphics提供。

      高能量太赫兹光源的标准生产方法涉及笨重耗电的桌面装置。 麻省理工学院，桑迪亚国家实验室和多伦多大学的研究人员创造了一种能够分布式反馈的量子级联激光器的变体装置,它能使太赫兹射线发挥最佳性能。
      然而，到目前为止，该装置还是有一个主要缺点 - 它自然地从两个相反的方向上发射辐射。 而太赫兹辐射的大多数应用需要定向光，所以像这样的装置会浪费其一半的能量输出。 研究小组已经找到了一种方法来重定向通常离开激光背后的80％的光，使其沿所需方向行进。
麻省理工学院电气工程与计算机科学研究生Ali Khalatpour表示，该设计并不与激光体内的任何特定介质或材料组合有关。

      他说：“如果我们拿出更好的增益介质，我们也可以增加输出功率。” “我们增加了功率却没有设计一种新的活性介质，这是非常困难的，通常，即使是10％的增加，也需要在设计的各个方面进行大量的工作。”
      双向发射是许多激光设计的常见特征。 然而，对于常规激光器，通过将镜子放在激光器的一端上可以很容易地进行补救。 但是太赫兹辐射的波长太长了，研究人员称之为光子线激光器的新型激光器非常小，因此传播激光器长度的大部分电磁波实际上位于激光器的外部， 激光一端的镜子将反射出能量波总能量的一小部分。
      研究人员解决这个问题的方法利用了微小激光器设计的特点。 量子级联激光器由称为波导的长矩形脊组成。 在波导中，材料被布置成使得电场沿着波导的长度感应电磁波。
这种叫做驻波的波浪是惰性的，不会从波导中辐射出来。 研究人员将狭缝切割成波导，让太赫兹射线辐射出来。 狭缝间隔开，使得发射的波相互增强，其波峰仅沿着波导的轴线重合。 在与波导更倾斜的角度，它们彼此抵消。
      研究人员将反射镜放在波导中的每个孔后面，这个步骤可以无缝地结合到生产波导本身的制造过程中。 反射器比波导宽，并且它们间隔开，使得它们反射的辐射将在一个方向上加强太赫兹波，而在另一个方向上抵消它。
      美国宇航局已经选择了新的设备为其银河系/银河系外的超大数据库光谱太赫兹观测台（GUSTO）任务提供太赫兹发射。

      翻译/Nick