Спектр частот терагерцового излучения расположен между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами. Такие лазеры способны посылать когерентное излучение, чтобы распознавать скрытые материалы, например, при проверке багажа. Это особенно полезно в диапазоне 1 — 5 ТГц: к примеру, сигнатура героина, спрятанного в багаже, от 1,42 до 3,94 ТГц, кокаина — 1,54 ТГц.

Обычно ученые либо настраивают частоту терагерцового лазера, либо повышают качество пучка, либо увеличивают его непрерывность. Но до сих пор один из вариантов исключал два остальных. Выпускник MIT Али Халатпур смог объединить все три параметра в одном устройстве.

Новая конструкция совмещает несколько синхронизированных полупроводниковых лазеров, которые создают один мощный пучок с минимальной расходимостью.

Дополнительные элементы позволяют настраивать частоту, чтобы улучшить разрешение и точность измерений. Достижение всех трех характеристик означает снижение уровня помех, более высокое разрешение, увеличенную надежность и экономичность, сообщает MIT News.    

Халатпур и его команда собрали массив из 10 пи-связанных лазеров. Лазер работал с длительной перестройкой частоты в диапазоне примерно 10 ГГц и с выходной мощностью приблизительно 50 — 90 милливатт, в зависимости от числа пи-связанных лазеров. Расходимость пучка, то есть как быстро луч расширяется в дальней зоне, оказалась низкой — 10 градусов.

Этот оптимизированный лазер можно использовать для исследования межзвездного пространства в будущих миссиях NASA, а на Земле — для получения более качественных медицинских снимков или для более точного сканирования багажа.

Недавно в том же MIT был представлен проект лазера, способного отправлять сигналы внеземным цивилизациям. Луч будет виден в системе TRAPPIST-1, на расстоянии почти 40 световых лет от Земли. Такой «маяк» следует построить на обратной стороне Луны, чтобы он не мешал земной технике.