I ricercatori hanno sviluppato un nuovo tipo di laser nel medio infrarosso che è due volte più efficiente dei dispositivi esistenti. I laser, che funzionano a lunghezze d'onda comprese tra 3 e 5 micrometri, potrebbero essere utilizzati in una varietà di applicazioni, tra cui spettroscopia, rilevamento e imaging.

I nuovi laser si basano su un progetto chiamato laser a cascata quantistica (QCL). I QCL sono laser a semiconduttore che emettono luce mediante un processo chiamato transizioni intersottobanda, in cui gli elettroni si muovono tra livelli energetici all'interno del materiale semiconduttore. Progettando attentamente la struttura del semiconduttore, i ricercatori possono controllare la lunghezza d'onda della luce emessa.

I nuovi QCL sono realizzati con un materiale chiamato arseniuro di indio e gallio (InGaAs). Questo materiale ha un elevato indice di rifrazione, che consente di rendere i laser molto compatti. I laser hanno inoltre una corrente di soglia bassa, il che significa che possono essere utilizzati a bassi livelli di potenza.

I ricercatori hanno testato i nuovi laser e hanno scoperto che erano due volte più efficienti dei QCL nel medio infrarosso esistenti. I laser avevano anche un'elevata potenza di uscita e una larghezza di linea ridotta.

I nuovi laser potrebbero essere utilizzati in una varietà di applicazioni, tra cui:

* Spettroscopia:i laser nel medio infrarosso possono essere utilizzati per identificare e misurare la concentrazione di molecole in un campione. Queste informazioni possono essere utilizzate per diversi scopi, ad esempio controllo di qualità, monitoraggio ambientale e diagnostica medica.

* Rilevamento:i laser nel medio infrarosso possono essere utilizzati per rilevare la presenza di molecole specifiche nell'aria. Queste informazioni possono essere utilizzate per diversi scopi, ad esempio sicurezza, monitoraggio ambientale e diagnostica medica.

* Imaging:i laser nel medio infrarosso possono essere utilizzati per creare immagini di oggetti. Queste informazioni possono essere utilizzate per diversi scopi, ad esempio imaging medico, test non distruttivi e sicurezza.

I nuovi laser rappresentano un progresso significativo nel campo della tecnologia laser nel medio infrarosso. Offrono una serie di vantaggi rispetto ai dispositivi esistenti, tra cui maggiore efficienza, maggiore potenza di uscita e una larghezza di linea più ridotta. Questi vantaggi rendono i nuovi laser ideali per una varietà di applicazioni in spettroscopia, rilevamento e imaging.