量子級(jí)聯(lián)激光器原理簡(jiǎn)介 

量子級(jí)聯(lián)激光器的工作原理與通常的半導(dǎo)體激光器截然不同，它打破了傳統(tǒng)p-n結(jié)型半導(dǎo)體激光器的電子-空穴復(fù)合受激輻射機(jī)制，其發(fā)光波長(zhǎng)由半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)來(lái)決定。QCL受激輻射過(guò)程只有電子參與，其激射方案是利用在半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)薄層內(nèi)由量子限制效應(yīng)引起的分離電子態(tài)之間產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)單電子注入的多光子輸出，且可以輕松得通過(guò)改變量子阱層的厚度來(lái)改變發(fā)光波長(zhǎng)。量子級(jí)聯(lián)激光器比其它激光器的優(yōu)勢(shì)在于它的級(jí)聯(lián)過(guò)程，電子從高能級(jí)跳躍到低能級(jí)過(guò)程中，不但沒(méi)有損失，還可以注入到下一個(gè)過(guò)程再次發(fā)光。這個(gè)級(jí)聯(lián)過(guò)程使這些電子 “循環(huán)”起來(lái)，從而造就了一種令人驚嘆的激光器，如圖1 所示。

圖1.量子級(jí)聯(lián)激光器工作原理示意圖

量子級(jí)聯(lián)激光器的特點(diǎn)

量子級(jí)聯(lián)激光器應(yīng)用的廣泛性與它的半導(dǎo)體激光器特性（體積小、重量輕）是分不開(kāi)的，同時(shí)，與常規(guī)的半導(dǎo)體激光器相比，量子級(jí)聯(lián)激光器也具有自身的優(yōu)點(diǎn)：

（1）激射波長(zhǎng)容易調(diào)節(jié)。與常規(guī)半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)受材料的禁帶寬度限制不同，量子級(jí)聯(lián)激光器的激射波長(zhǎng)是由導(dǎo)帶中分立子能級(jí)的相對(duì)位置決定的，通過(guò)調(diào)節(jié)多量子阱/壘的厚度來(lái)改變激射波長(zhǎng)，理論上量子級(jí)聯(lián)激光器的波長(zhǎng)可以覆蓋中遠(yuǎn)紅外的全部波長(zhǎng)。