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1、评述!太赫兹量子级联激光器研究进展.曹-俊-诚（中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室-上海-/00010）摘-要--太赫兹技术涉及电磁学、光电子学、半导体物理学、材料科学以及微加工技术等多个学科，它在信息科学、生物学、医学、天文学、环境科学等领域有重要的应用价值’太赫兹辐射源是太赫兹频段应用的关键器件’本文简要介绍了太赫兹电磁波的研究背景、重要特点以及潜在应用，重点讨论了太赫兹半导体量子级联激光器的工作原理和研究进展等’关键词--太赫兹，量子级联激光器，量子阱，波导!"#$%"#&’()$
2、*&)+,$-,$."/$-"#-2345(,62"7,8.（!"#"$%&$’(#)*+#"*+’*,-./0"1*/#23#"$+1#24,*+5/,*+6#"104，!7#/87#15/4"1"."$*,310+*4’4"$6#/95/,*+6#"1*/:$07/*2*8’，;71/$4$<0#9$6’*,!01$/0$4，!7#/87#1/00010，;71/#）01-&#$,&2297:+"7:#;（9<;）#7!",=)=8>?7+)@&*#"7)7!#:=A+8,7#*!@，=$#=7)7!#:=,*
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4、!$:*,!*$)7+,?:7!7,#:7@7+:!"+?D+,!7@*,#"7?7D7)=$A7,#=E9<;I(+,#(A!+@!+?7)+@7:@’3"456#.-22#7:+"7:#;，I(+,#(A!+@!+?7)+@7:@，I(+,#(A&7))，&+D78(*?7医学诊断等等’因而，9<;波在国民经济以及国家安L-引言全等方面有重大的应用价值’9<;辐射源是9<;频段应用的关键器件’在众［L—1］太赫兹（9<;）波是指频率从L00T<;到L0多9<;辐射产生方式中，基于半导体的全固态9<;9<;，相应
5、波长从MAA到M0!A范围内，介于毫米波量子级联激光器（I(+,#(A!+@!+?7)+@7:@，W2X）由于与红外光之间的电磁波，也被称为9B射线’从物理其能量转换效率高、体积小、轻便和易集成等优点，学看，9<;波处于电子学向光子学的过渡区；从频域成为本领域的研究热点’虽然从第一个9<;W2X制上看，9<;波覆盖半导体以及等离子体的各特征能备成功到现在只有三年的时间，但器件的工作温度、量、有机和生物大分子（如蛋白质和毒品）等的转动输出功率等性能已经得到了非常大的改进和提高’和振动能量、约10U的宇宙空间（MV宇宙
6、背景辐射随着9<;W2X性能的提高，它已经很快地被应用于后）光子能量等；从应用角度看，9<;波的频带宽、测!-国家杰出青年基金（批准号：J0K/1KL1）、国家自然科学基金重量信噪比高、适合于信息领域的高空间和时间分辨大项目（批准号：L0MN0LJ/）和上海市优秀学科带头人计划（3率成像与信号处理、大容量与高保密的数据传输、射类，批准号：01OPLK0/0）资助项目电天文探测、大气与环境监测、实时与安全的生物与/00JB0MBL1收到.-QA+*)：R!!+=SA+*)’@*A’+!’!,·987·!"##$：%%
7、&&&’&()*’+!’!,--------------------物理评述456成像等领域-所以，456789是一个正在飞速发展的领域-$!太赫兹量子级联激光器的基本原理太赫兹量子级联激光器（456789）和中红外量子级联激光器的工作原理是一样的-789概念最早［&］是由前苏联的物理学家:161;03<=和>.;0?在@AB@年提出的-直到@AAC年贝尔实验室研制出世界上第［B］一个D1E3F?GF/E3F?789-与传统的激光器相比，789有两个主要特点-首先，它是一种子带间的单图@!789的能带结构示意图极器
8、件，它只利用了电子在不同子带间的跃迁来辐射出光子，而不考虑空穴的输运；其次，它是一个级害，所以有源区的周期数也不是越多越好-一般联的结构，即有几十甚至一百多个重复的周期组成，789的有源区周期数为几十到一百多个-电子在每个周期内重复释放光子，这样就提高了器对于激光器来说，要使它工作必须至少满足一件的输出功率-789的每个周期可以分为注入区、个条件，就是器件的
