فناوران-به طور دقیق تر محققان انگلیسی روشی برای کنترل «لیزرهای آبشار کوانتومی تراهرتز» یافته اند که نور را در محدوده تراهرتز طیف الکترومغناطیس منتشر می کند.
انتقال ۱۰۰ گیگابیت اطلاعات با استفاده از «لیزر آبشار کوانتومی تراهرتز» هزاربار سریع تر از انتقال آن با کمک کابل اترنت است.
اشعه های تراهرتز در فضایی بین اشعه مایکروویو و امواج نور مادون قرمز وجود دارند که به آن «شکاف تراهرتز» گفته می شود. برای استفاده از نور در شکاف تراهرتز لیزرها باید به سرعت ماژول بندی شوند یا به عبارتی به سرعت روشن و خاموش شوند یا حدود ۱۰۰ میلیارد لار در ثانیه پالس بفرستند.
مهندسان دانشگاه لیدز با همکاری دانشگاه ناتینگهام با ترکیب نور و قدرت امواج صوتی روشی برای استفاده از نور در شکاف تراهرتز یافته اند.
جان کانینگهام استاد دانشگاه لیدز در این باره می گوید: این پژوهشی جالب بود. در حال حاضر سیستم های موجود برای ماژول بندی لیزرآبشاری کوانتومی با برق فعال می شود اما این سیستم محدودیت هایی دارد. استفاده از برق سرعت ماژول بندی را می کاهد. اما مکانیسمی که ساخته ایم به امواج صوتی متکی است.
الکترون همزمان با گذر از بخش اپتیکی لیزر آبشار کوانتومی، از مجموعه چاه های کوانتومی نیز می گذرد که در آنها سطح الکترون کم می شود و یک پروتون (پالس انرژی نور) منتشر می شود. یک الکترون می تواند چند فوتون بتاباند و این همان فرایندی است که طی عملیات ماژول بندی انجام می شود.
محققان به جای استفاده از دستگاه های الکترونیکی خارجی از امواج صوتی استفاده کردند تا چاه های کوانتومی موجود در لیزر آبشار کوانتومی را مرتعش کنند که در اثر برخورد پالس از لیزر دیگری روی فیلم آلومینیومی ایجاد می شود. این امر سبب می شود فیلم منبسط و منقبض شده و در نتیجه موج مکانیکی از طریق لیزر آبشار کوانتومی ارسال شود.
نتایج این تحقیق در حوزه فیزیک و مهندسی و اکتشاف واکنش امواج صوت و نور تراهرتز کاربرد دارد و در نشریه Nature Communication منتشر شده است.