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量子级联激光器是什么设备

量子级联激光器是什么设备

量子级联激光器(Quantum Cascade Laser)是一种能够发射光谱在中红外和远红外频段激光的半导体激光器。它是由贝尔实验室哲罗姆·菲斯特、费德里科·卡帕索等人于1994年率先实现。
 
量子级联激光器是什么设备
(量子级联激光器是什么设备)

 
在工作原理方面来看,量子级联激光器的工作原理与通常的大功率半导体激光器截然不同,它打破了传统p-n结型半导体激光器的电子-空穴复合受激辐射机制,其发光波长由半导体能隙来决定。QCL受激辐射过程只有电子参与,其激射方案是利用在半导体异质结薄层内由量子限制效应引起的分离电子态之间产生粒子数反转,从而实现单电子注入的多光子输出,并且可以轻松得通过改变量子阱层的厚度来改变发光波长。
 
量子级联激光器的工作原理与通常的半导体激光器截然不同
(量子级联激光器的工作原理与通常的半导体激光器截然不同)

 
从激光器的发展方向来看,量子级联激光器最大的优势是波长可调,从3微米左右到24微米,到更长的太赫兹(100微米以上)都有文献报道过。量子级联激光器目前主要的用途是气体检测和红外对抗。气体检测领域主要优势是探测精度高,体积小,便携性强;很可能会在同位素检测领域革命性发展。

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