太赫兹频率梳开发用于医疗，生物应用

研究人员使用光学频率梳——具有等距频率线光谱的激光——来精确测量光、距离和时间。然而，太赫兹范围内的频率梳-波长范围为30到300微米的辐射-更难以制造，通常涉及使用低温冷却的复杂实验室设置。这种梳子可以用于探测在该范围内发射光谱特征的物质，包括爆炸物和危险的化学和生物制剂。

西北大学工程学院的研究人员开发了一种基于芯片的太赫兹频率梳，它可以在室温下工作，由中红外量子级联激光器产生。除了生物筛选，梳状梳在医学和深空成像方面也有潜在用途。

西北大学麦科密克工程学院电气和计算机工程Walter P. Murphy教授Manijeh Razeghi说:“这种单成分解决方案将有助于实现下一代太赫兹光谱系统。”“这可能有助于提高太赫兹技术对公众的可用性。”

这项研究建立在Razeghi小组与西北大学量子设备中心多年研究的基础上。2011年和2014年，Razeghi和她的团队开发了第一个单模室温太赫兹激光器和第一个室温连续波太赫兹激光器。

芯片上梳的工作原理是利用工程光栅色散(用于将光分离成不同波长)和量子级联激光器中的非线性混合。它可以发射高达数微瓦的连续功率，并具有2.2至3.3太赫兹的宽频率覆盖范围。该梳显示较少的频率噪声和稳定性，这使得该设备不太敏感的环境扰动。

“梳子成功的关键是光栅波导的色散优化，”Razeghi说。“我们激光设计的巨大非线性使梳状发射无需使用任何外部光学元件。”

西北大学

www.northwestern.edu

-由克里斯·瓦夫拉编辑，制作编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．查看更多控制工程离散的传感器和视觉故事．

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