5.Применение
В квантово-каскадных лазерах может быть достигнут значительный диапазон перестройки длины волны (иногда более 10% центральной длины волны). Многие квантово-каскадные лазеры могут непрерывно работать даже при комнатной температуре, хотя наилучшие значения производительности достигаются за счет криогенного охлаждения(Криогенные температуры - очень низкие температуры, ниже 120 K). Возможна генерация коротких импульсов с длительностью много меньше 1 нс, хотя и с довольно ограниченной предельной мощностью.
Спектроскопические применения перестраиваемых лазеров в этом диапазоне могли бы быть очень широкими, поскольку на их основе, например, можно создавать системы, нацеленные на анализ определенной примеси в атмосфере или в условиях химического производства.
Свойства обуславливают привлекательность этих лазеров в плане использования в газочувствительных приборах , поскольку линии интенсивного поглощения большинства выбрасываемых в окружающую среду выхлопных газов находятся именно в пределах данной области спектра . В результате обеспечивается высокая чувствительность при обнаружении малых газовых примесей.
Лазеры в длинноволновом «окне прозрачности» атмосферы в диапазоне 10-12 мкм и приемные системы на основе быстродействующих детекторов могли бы стать основой для быстродействующих систем связи, в том числе со спутниками, поскольку на таких длинах волн влияние атмосферной турбулентности неизмеримо меньше по сравнению с видимым и ближним ИК- диапазоном.
Кроме того, системы связи на основе ККЛ могут стать идеальным локальным каналом связи между отдельными зданиями в городах, где прокладка оптоволоконных линий достаточно дорога, а микроволновые каналы требуют больших габаритов антенн и обеспечивают значительно меньшую скорость передачи данных. Квантово-каскадные лазеры обеспечивают беспроводную передачу информации потребителю при любых погодных условиях на длинах волн 3-5 и 8-12 мкм.
ККЛ применяется в медицине, поскольку с его помощью потенциально возможно качественно и количественно определять содержание в тканях человека сложных химических соединений. Луч легко «нащупывает» в среде, через которую пропускается, даже микроскопические количества паров и газов любых веществ, которые способны поглощать инфракрасное излучение. В тоже время излучение этого диапазона можно легко сфокусировать, подобно ИК-излучению. Фактически получается альтернатива рентгеновским лучам в медицинской диагностике. Но более того, терагерцовые волны проникают в организм человека, не причиняя вреда, а возможность фокусировки позволяет намного повысить разрешающую способность, вплоть до распознавания даже отдельных молекул.
Устройства, содержащие ККЛ, позволяют регистрировать чрезвычайно малые примеси молекул токсичных, взрывоопасных и наркотических газов в воздухе. Это позволяет применять их в целях безопасности, на пунктах досмотра.
Наконец, системы с использованием каскадных лазеров, по-
видимому, могли бы быть использованы для «ослепления» традиционных систем ночного
видения. Перспективными представляются и разные варианты локационных систем на
основе ККЛ.