据麦姆斯咨询报道，近日，美国国家航空航天局（NASA）表示，基于太赫兹量子级联激光器（QCL）的光谱系统可以更容易定位月球上的水源。
据NASA称，戈达德太空飞行中心（Goddard
Space Flight Center）的工程师Berhanu
Bulcha正在领导开发一种能够区分水、氢离子和含羟基化合物的外差光谱仪（heterodyne
spectrometer）——这是大多数现有技术无法实现的。
定位水源和其它资源是NASA的一个关键优先事项，因为这对于探索月球和太阳系内更遥远的星球至关重要。水将是最重要的目标之一，无论是为了生存还是作为潜在的燃料来源。
Berhanu Bulcha认为，基于稳定的高功率太赫兹激光器的外差光谱仪将能够明确地识别和定位月球上的水源。
通过与美国加利福尼亚公司Longwave Photonics的合作，这种太赫兹激光器现在已经完成了原型。Longwave Photonics使用了麻省理工学院电子研究实验室的联合创始人Qing Hu团队授权的关键技术，并在过去十年中获得了NASA的一系列“小型企业创新研究计划（SBIR）”资助。
太赫兹量子级联激光器
Berhanu Bulcha及其团队现在已经将Longwave Photonics开发的太赫兹量子级联激光器集成到带有薄光学天线的波导上，以缩小光束发射的角度。NASA表示，集成的激光器和波导单元将这种损耗减少了一半，封装在小于1/4美元硬币的壳体内。
“这种太赫兹量子级联激光器使我们能够打开研究频谱的一个新窗口。”Berhanu Bulcha在NASA发布的新闻稿中表示。
Berhanu Bulcha说道：“其它任务在月球上发现了水合作用，但这可能表明羟基或水。如果是水，它是从哪里来的？——是月球自己形成，还是后来通过彗星撞击而获得？并且有多少水呢？我们需要回答这些问题，因为水对生存至关重要，并可用来为进一步探索制造燃料。”
Berhanu
Bulcha现在的目标是为NASA的阿尔忒弥斯计划（Artemis
program）制造可飞往太空的激光器，而量子级联激光器的小尺寸和低功耗意味着光谱系统可以安装在鞋盒大小的“1U”立方卫星中，甚至可以集成在手持设备中，以供未来探险者在月球或太阳系其它地方使用。
Longwave Photonics由麻省理工学院的Qing Hu和Alan Lee于2010年创立，现在正在销售发射频率为1.6至4.3THz的超宽带量子级联激光器，旨在应用于宽带光谱和高光谱成像。
Longwave Photonics的公司网站还列出了用于提高耦合效率的透镜耦合法布里-珀罗（Fabry-Perot）量子级联激光器和单模分布式反馈（DFB）激光器。
延伸阅读：
《带间级联激光器和量子级联激光器技术及市场-2021版》
《小型、微型和芯片级光谱仪技术及市场-2020版》
《传感应用的VCSEL技术及市场-2021版》
《VCSEL专利态势分析-2022版》
《VCSEL期刊文献检索与分析-2022版》
