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Shanghai Yichi Optoelectronic Technology Co., Ltd
テラヘルツ源量子カスケードレーザは量子井戸構造に基づく半導体レーザである
日付：2025-06-18読み：0
テラヘルツ源量子カスケードレーザは、テラヘルツ帯域の電磁波を放射できる量子井戸構造に基づく半導体レーザである。
テラヘルツ源量子カスケードレーザの機能特性解析：
1.高出力と高効率
ピーク電力：
連続波（CW）モードの出力パワーは数十mWから百mWに達することができ、パルスモードのピークパワーはワット級に達することができる。
電気光学変換効率：
ドーピングと共鳴トンネル設計を最適化した後、効率は10%~ 20%（エコー管などの従来のテラヘルツ光源をはるかに超える）に達することができる。
2.周波数可変同調性
温度調整：
デバイス温度を変え、量子井戸のエネルギー準位間隔を調節することにより、周波数同調範囲が10%~ 20%に達することを実現する。
電圧同調：
注入電流または印加電界を用いてバンド構造を調整し、周波数を連続的に調整する。
3.高コヒーレンスと狭線幅
コヒーレント長：
単一モード出力時のコヒーレンス長はメートル級に達することができ、テラヘルツ干渉イメージングやスペクトル解析に適している。
線幅制御：
DFB構造は狭い線幅をkHzスケールに抑え、スペクトル純度を高めることができる。
4.高速変調能力
直接電流変調：
応答帯域幅はGHzオーダーに達し、高速信号のテラヘルツ無線通信をサポートする。
外部変調：
電気吸収変調器を集積した後、>10 GHzの変調帯域幅を実現することができる。
5.広いスペクトル被覆
周波数範囲：
0.5 ~ 5 THzをカバーする（材料設計とプロセス最適化により10 THz以上に拡張可能）。
マルチ波長出力：
多段活性領域または格子結合により、二波長または多波長同時出力を実現する。
テラヘルツ源量子カスケードレーザの重要な技術的利点：
1.コンパクト性と携帯性
体積と重量：
典型的なデバイスサイズはわずか数ミリ四方で、ハンドヘルドデバイスや無人機搭載プラットフォームに統合することができます。
低消費電力：
駆動電圧は通常数ボルトから十数ボルト、電流<1 Aであり、電池の給電シーンに適している。
2.環境適応性が高い
温度安定性：
ダイヤモンドヒートシンクなどのヒートシンク設計とアクティブ温度制御により、-40°C ~ 80°C環境で安定して動作することができる。
耐振動性：
全固体構造で、機械振動部品がなく、車載や宇宙応用に適している。
3.多機能統合の可能性
センシングと通信の統合：
同じチップは、テラヘルツレーダまたはセキュリティ検出のための送信、受信、信号処理回路を集積することができる。
オンチップシステム統合（SoC）：
CMOSプロセスを結合して、テラヘルツ光源、検出器と信号処理回路のモノリシック集積を実現する。
