El láser de infrarrojo lejano o láser de terahercios ( láser FIR , láser THz ) es un láser con una longitud de onda de salida entre 30 y 1000 μm ( frecuencia 0,3-10 THz), en la banda de frecuencia del infrarrojo lejano o terahercios del espectro electromagnético .
Los láseres FIR tienen aplicaciones en la espectroscopia de terahercios, la obtención de imágenes de terahercios y en el diagnóstico de la física del plasma de fusión. Pueden emplearse para detectar explosivos y agentes de guerra química mediante espectroscopia infrarroja o para evaluar las densidades del plasma mediante técnicas de interferometría.
Los láseres FIR suelen constar de una guía de ondas larga (de 1 a 3 metros) llena de moléculas orgánicas gaseosas, bombeadas ópticamente o mediante descarga de alto voltaje. Son muy ineficientes, a menudo requieren refrigeración con helio, campos magnéticos elevados y/o solo se pueden ajustar en línea. Se están realizando esfuerzos para desarrollar alternativas de estado sólido más pequeñas.
El láser p-Ge (germanio tipo p) es un láser de infrarrojo lejano, de estado sólido y ajustable que existe desde hace más de 25 años. [1] Funciona en campos eléctricos y magnéticos cruzados a temperaturas de helio líquido. La selección de la longitud de onda se puede lograr modificando los campos eléctricos/magnéticos aplicados o mediante la introducción de elementos intracavitarios.
El láser de cascada cuántica (QCL) es una construcción de este tipo de alternativa. Se trata de un láser semiconductor de estado sólido que puede funcionar de forma continua con una potencia de salida de más de 100 mW y una longitud de onda de 9,5 μm. Ya se ha demostrado un prototipo [2] y se ha demostrado su posible uso [3] .
En 2016 se demostró un láser FIR molecular bombeado ópticamente por un QCL. [4] Funciona a temperatura ambiente y es más pequeño que los láseres FIR moleculares bombeados ópticamente por láseres de CO 2 .
Los láseres de electrones libres también pueden operar en longitudes de onda del infrarrojo lejano.
También se utilizan láseres de modo bloqueado de femtosegundo de titanio y zafiro para generar pulsos muy cortos que pueden rectificarse ópticamente para producir un pulso de terahercios.