上海技物所自主研制的太赫兹量子级联激光器实现激射

太赫兹量子级联激光器（THz-QCL）是太赫兹频段最具竞争力的相干光源之一，在天文观测、空间通讯和精密光谱测量等领域具有潜在的应用价值。同时，THz-QCL是电子和光子能带工程以及分子束外延技术的完美结合，是研究电子微观输运、纳米光子学，以及太赫兹波与物质相互作用的理想载体。

近日，中国科学院上海技术物理研究所首次自主研制的太赫兹量子级联激光器成功实现激射。中科院红外成像材料与器件重点实验室的科研人员采用先进的分子束外延技术和半导体微纳加工平台自主完成了太赫兹量子级联激光器的结构设计、材料生长和器件制备。激光器经法国国家科学研究中心基础电子学研究所测试，激光频率为2.5THz，最高工作温度为73K，输出功率为5mW；器件性能与英国剑桥大学研制的同样采用“束缚态至连续态跃迁”有源区设计方案的激光器水平相当。上海技物所中科院“百人计划”徐刚毅研究员在2014年10月举行的第十二届中红外光电子材料与器件国际会议上做了题为Photonic Engineering in Terahertz Quantum Cascade Lasers 的特邀报告，并在会上介绍了这一成果。

太赫兹量子级联激光器的研制难度大，对结构设计、材料生长和器件工艺均有很高的要求。上海技物所首次研制的太赫兹量子级联激光器即获得成功激射，并达到国际先进水平；激光器的结构设计、材料的分子束外延，以及器件的微纳加工与封装均由该所自主完成。这标志着上海技物所依靠自主能力在太赫兹量子级联激光器领域进入世界前列。该项成果已经引起了国际同行的高度关注和兴趣，已有多个研究单位表达了与上海技物所在太赫兹激光领域开展合作的意向。