لیزر آبشار کوانتومی (Quantum Cascade Laser)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر آبشار کوانتومی (Quantum Cascade Laser) :
Quantum Cascade Laser (QCL) قبلا در شماره ۹۵ به طور کامل توضیح داده شد. در اینجا خلاصه ای از آن ارائه می شود. QCL یک نوع بسیار مهم لیزر نیمه هادی است که بر اساس گسیل بین زیرنوار (intersubband) در چاه های کوانتومی کار می کند، نه گسیل بین نوار (interband) مانند لیزرهای معمولی. در QCL، الکترون ها از یک ناحیه به ناحیه دیگر تونل زده و با عبور از یک آبشار از چاه های کوانتومی، هر بار یک فوتون گسیل می کنند.
این ساختار آبشاری امکان تولید توان بالا در طول موج های بلند (مادون قرمز میانی تا تراهرتز) را فراهم می کند. QCL در سال ۱۹۹۴ توسط گروه فدریکو کاپاسو در آزمایشگاه بل اختراع شد. مزایای QCL: قابلیت تولید توان بالا در محدوده وسیعی از طول موج ها (۳ تا ۳۰۰۰ میکرون)، بازده خوب (تا ۵۰٪ در برخی مدل ها)، و امکان طراحی برای طول موج دلخواه با تغییر ضخامت لایه ها.
کاربردهای QCL بسیار گسترده است: طیف سنجی مولکولی (تشخیص گازهای کمیاب)، سنجش از دور جو، پزشکی (تشخیص بیماری از طریق تنفس)، صنعت (کنترل کیفیت)، و نظامی (مقابله با حسگرهای فروسرخ). QCL انقلابی در طیف سنجی فروسرخ ایجاد کرده است.
