V frekvenčnem območju laserskega sevanja 1-5 THz je THz QCL najučinkovitejši električno črpani polprevodniški vir sevanja THz s prednostmi kompaktne strukture, enostavne integracije, visoke izhodne moči in visoke učinkovitosti pretvorbe. Uresničitev enomodnih kvantnih kaskadnih laserjev z visoko močjo in visoko kakovostjo žarka je eden od končnih ciljev optoelektronike in laserske fizike. Vendar pa bodo tradicionalni visokozmogljivi kvantni kaskadni laserji neizogibno imeli večnačinsko resonanco, ko se bo velikost naprave povečala, kar bo povzročilo težave, kot sta slaba kakovost žarka in zmanjšana svetlost laserja. Zato je ključnega pomena razviti oblikovalsko idejo in tehnično rešitev za izboljšanje izhodne moči in kakovosti žarka električno črpanih kvantnih kaskadnih laserjev.
Pred kratkim sta raziskovalna skupina Quanyong Lu iz Pekinškega inštituta za kvantno informacijsko znanost (v nadaljevanju QIIS) in ekipa Fengqi Liu iz Inštituta za polprevodnike Kitajske akademije znanosti dosegli nov napredek pri raziskavah in razvoju visokokakovostnih tehnologij. svetlobni električno črpani teraherčni kvantni kaskadni laserji. Raziskovalna skupina je inovativno uvedla zasnovo votline s fotonskimi kristali, izdelanimi s površinsko kovinsko fazo (SM-PEPC), z uporabo nadzorovane hermitske in nehermitske sklopke med votlino PEPC in aktivnim območjem za zatiranje nihanja načinov visokega reda ter natančno nadzorovano izguba načina votline in načina pasovnega roba s prilagajanjem faznega razmerja in razmerja oblike med primitivnimi mrežami PC. Ko se velikost naprave močno poveča (~1,6 mm × 1,6 mm), je še vedno mogoče doseči enojni način in enojni THz točkovni izhod, kar omogoča visokosvetilni THz laserski izhod.
Novi teraherčni kvantni kaskadni površinsko oddajajoči laser ima enomodno izhodno največjo moč več kot 185 mW v pasu 3,88 THz in kot divergence žarka le 4,4 stopinje × 4,4 stopinje. Brez uporabe kakršnih koli optičnih leč dosežeta faktorja M2 žarkov v navpični in bočni smeri skoraj uklonsko mejo 1,4, svetlost (sorazmerna z izhodno močjo in kakovostjo žarka) pa doseže 1,6×107 W sr{{15 }}m-2, kar je nekajkrat višje od trenutnega običajnega DFB-THz QCL s korekcijo objektiva.
Fazna inženirska zasnova te rešetkaste enote lahko doseže stabilno površinsko emisijo visoke svetlosti na napravah z velikimi površinami, zaradi česar je idealen odvod svetlobe za THz QCL z velikimi površinami. Ta raziskava utira pot realizaciji teraherčnih laserjev visoke svetlosti. Domneva se, da bo v bližnji prihodnosti ta nova vrsta visoko zmogljivega teraherčnega kvantnega kaskadnega laserja razvila nove aplikacije pri testiranju zdravil, industrijskem inženirstvu, opazovanju vesolja itd.