宽调谐紧凑型太赫兹气体激光器

摘要： 由于现有光源的不足，太赫兹频段一直是电磁波谱中利用最少的区域。我们推出了一种紧凑型、宽频可调、极高亮度的太赫兹辐射源：基于量子级联激光器光学泵浦产生转动能级反转的气相分子激光器。通过确定决定分子适合作为太赫兹激光介质的关键参数，几乎任何分子气体的任意转动跃迁都能实现激光发射。我们以一氧化二氮为例，展示了其在0.251至0.955太赫兹范围内跨越37条谱线的宽频可调性，每条谱线线宽均达千赫兹量级。分析表明，采用量子级联激光器泵浦时，许多分子气体都能产生超过1毫瓦功率、覆盖1太赫兹以上频段的激光谱线。