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MIT教授胡青獲選IEEE院士 創新雷射技術


麻省理工學院電子工程系華裔教授胡青。(麻省理工學院∕MIT圖片)

麻省理工學院(MIT)電子工程系華裔教授胡青(Hu Qing)近日被國際電機電子工程師學會(IEEE)選為2010年院士。胡青教授是MIT入選2010年IEEE院士的五名教授之一。他在太赫茲量子級聯激光器研究上有重大突破,剛在國際知名科學期刊上發表論文。

胡青教授1981年畢業自蘭州大學,1987年獲得哈佛大學物理博士學位。隨後在加州柏克萊大學進行兩年的博士後研究,1990年加入MIT擔任教職,2002年升為正教授。

在今年11月22日出版的《自然·光子學》(Nature Photonics)期刊上,胡教授宣布,研發出一台可調波長的太赫茲(Terahertz)量子級聯激光器(Quantum Cascade Laser)。這是雷射技術的重大突破,其潛在應用範圍甚廣,技術成熟後可協助機場安檢人員,輕易的分辨行李中裝的是炸藥、迷幻藥或是止痛藥,還將發展出許多其他新的科技領域。

太赫茲頻率範圍在微波和紅外線之間,可以輕易的穿過人體肌膚、塑料、衣飾等大分子的三維或四維結構,但是由於能量很低,所以比X光要安全得多。此外,由於物質的太赫茲光譜含有豐富的物理和化學資訊,科學家們一直以來都希望使用太赫茲激光來辨別不同化學原料,而且在環境監測、醫療診斷、寬頻移動通訊、衛星通訊和軍用雷達等方面具有重大的科學價值和寬廣的應用前景。

可是,由於不同物質的吸收峰都坐落在太赫茲內的不同頻率,有效探測物質含量需要廣頻的太赫茲激光。

在《自然·光子學》的這篇論文中,胡教授領導的研究人員推出了迄今以來最實用的可調波長太赫茲量子級聯激光器。除此之外,這項研究所提出的嶄新可調激光機制可能還會在許多其他領域帶來新的發現。

在過去,調動激光的激射波長只有兩種辦法:改變衰盪光腔(light-emitting cavity)的長度或者改變光腔的溫度。用一般人能夠理解的話來說,改變衰盪光腔的長度就像彈吉他時用手指按弦改變弦長一樣,而改變光腔的溫度如同改變吉他繩的緊繃度。

另外一種改變音調的方法:改變吉他繩的直徑寬度。胡青教授研究小組提出的新機制就如同改變吉他繩的寬度。越寬音調越低、頻率越低,越窄音調越高、頻率越高。

阿波羅網責任編輯:沈波 來源:大紀元記者王建明編譯報導 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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