QCL就是量子級聯激光器；她與(yu) 傳(chuan) 統的pn結半導體(ti) 二極管激光器截然不同，傳(chuan) 統的半導體(ti) 二極管激光器的發射波長由半導體(ti) 材料的能隙決(jue) 定，量子級聯激光器是單極型激光器，它隻有電子參加，通過量子阱導帶激發態子能級電子共振躍遷到基態釋放能量，發射光子並隧穿到下一級，一級一級傳(chuan) 遞下去，直到發射出激光，其發射波長由量子限製效應決(jue) 定的兩(liang) 個(ge) 激發態之間的能量差決(jue) 定。從(cong) 這個(ge) 角度來看，QCL是一個(ge) 可以覆蓋整個(ge) 中紅外波段（3-25 12渭m'> ）、大部分遠紅外（50-300 12渭m'> ）甚至亞(ya) 微米波段的激光設備。

我們(men) 再來看一下她的主要應用：

在QCL發明之前，沒有可以在室溫條件下以脈衝(chong) 、CW兩(liang) 種模式工作的中紅外激光器。QCLs開辟了大量中紅外半導體(ti) 激光產(chan) 品，廣泛應用於(yu) 紅外通信、遠程探測、大氣汙染監控、工業(ye) 煙塵分析、無損傷(shang) 醫學診斷、國防安全等。

QCL在激光光譜學- R&D、生化戰劑探測、遠程探測- LIDAR 、產(chan) 品測試–激光器和探測器、光電跟蹤與(yu) 搜索、光電對抗等方麵的應用也隨著QCL技術的日趨成熟越來越受到歐美等發達國家的高度重視，並投入大量的人力物力進行中遠紅外QCL的應用技術的開發。

QCL產(chan) 業(ye) 化的困難：

QCL的商業(ye) 化已經全麵展開，一些歐洲和美國的公司已經出產(chan) QCL晶圓、設備和傳(chuan) 感器。在歐洲，阿爾卡特和泰利斯創建了一家名為(wei) III-V實驗室生產(chan) 製造QCLs。

將QCLs商業(ye) 化沒有根本的困難，因為(wei) 潛在的技術同傳(chuan) 統激光器是一樣的。QCLs的產(chan) 業(ye) 化也會(hui) 遵循傳(chuan) 統激光器的發展曲線，開始的時候產(chan) 量很低、成本很高，隨著技術的發展產(chan) 量逐漸增加、價(jia) 格逐漸降低。

QCL領域的關(guan) 鍵性技術：

Razeghi開發團隊位於(yu) 美國西北大學，我們(men) 的團隊正在與(yu) 美國氣體(ti) 傳(chuan) 感器製造商Pranalytica合作，開發高功率高效率的QCL。這兩(liang) 個(ge) 團隊都開發出了室溫下瓦級功率輸出，效率超過10%的QCL。

另一個(ge) 優(you) 點是Jerome Faist集團的傑作，製造出了大範圍波長的QCL光源。我們(men) 的目標是製造出能夠與(yu) 傅裏葉變換紅外光譜儀(yi) 競爭(zheng) 的緊湊式激光光譜儀(yi) 。

目前的太赫茲(zi) QCL隻能在200K以下的溫度下運行，我們(men) 的終極目標是提高運行的溫度。去年我們(men) 發布了第一個(ge) 室溫下運行的太赫茲(zi) QCL光源。我們(men) 通過不同的頻率發生器產(chan) 生了太赫茲(zi) “光束”。不過功率仍然比較小，未來我們(men) 希望開發出毫瓦級的光源。