量子级联激光器简介

发布网友发布时间：2024-08-17 22:47

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热心网友时间：2024-08-27 09:04

量子级联激光器（QCLs），作为一种新型的单极半导体器件，其基本结构独特，基于电子在半导体量子阱中的导带子带间跃迁以及声子辅助共振隧穿原理。与传统的p-n结型激光器依赖电子-空穴复合受激辐射不同，QCL仅涉及电子参与的辐射过程。通过精心设计有源区的势阱和势垒，可以精确调控激射波长，使之适应中红外和THz波段的需求。

QCL的诞生对半导体激光理论和光源技术产生了深远影响，引领了一场革命。它不仅为痕量气体监测和自由空间通信提供了理想光源，还在公共安全、国家安全、环境保护以及医学科学等多个领域展现出了广阔的应用前景。特别是1994年，Federico Capasso团队在贝尔实验室首次发明QCL，这一成就被视为半导体激光领域的里程碑。

我国科学家李爱珍课题组在2000年亚洲率先研发出5至8微米波段的半导体量子级联激光器，这一突破标志着中国加入了掌握此类激光器研发技术的国家行列，为我国在相关领域的发展奠定了坚实的基础。QCL的出现和发展，无疑为中红外和THz波段的科研与工业应用开辟了新的道路。