中遠(yuǎn)紅外量子級聯(lián)激光器（QCL）

       *，QCL屬于新一代半導(dǎo)體激光器，它的特性不同于傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器。用中科院半導(dǎo)體所劉峰奇研究員的“兩層含義”解釋，應(yīng)該更加形象。

量子級聯(lián)激光器能帶結(jié)構(gòu)和工作原理示意圖

       由于QCL是集量子工程和先進(jìn)的分子束外延技術(shù)于一體，技術(shù)含量很高，是國家納米及量子器件核心技術(shù)的真正體現(xiàn)，這方面的技術(shù)突破將激活我國的民用市場。它在空間通信、遠(yuǎn)距離探測、大氣污染監(jiān)控、工業(yè)煙氣分析、化學(xué)過程監(jiān)測、分子光譜研究、無損傷醫(yī)學(xué)診斷等方面具有很急迫的應(yīng)用前景。

        自從1994 年di一臺QCL發(fā)明以后，上各大研究機(jī)構(gòu)開始了該項目的研究，其中具有代表性的包括美國貝爾實驗室、美國哈佛大學(xué)( FedericoCapasso 小組) 、美國西北大學(xué)( Manijeh Razeghi 小組) 、瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院( Jerome Faist 小組) 。

       當(dāng)QCL的研究發(fā)展到了一定階段，有了實際的應(yīng)用空間，便開始了商業(yè)化的進(jìn)程，目前主要的商業(yè)公司包括Alpes Lasers、Daylight Solutions、Pranalytica等。其中，Alpes Lasers占據(jù)85%的QCL*。

       我國中遠(yuǎn)紅外QCL的研究工作幾乎和同步，開始于1995 年，主要的研究小組是中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)和信息研究所張永剛、李愛珍課題組以及中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所的劉峰奇、王占國課題組。后中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)和信息研究所于1998 年報道了國內(nèi)di一個QCL，并與2004 年報道了我國di一個中紅外分布反饋QCL。

        此外山西大學(xué)、吉林大學(xué)、重慶大學(xué)、中科院光電技術(shù)研究所、華北光電技術(shù)研究院等的20多個課題組都對QCL進(jìn)行了研究或研制器件。

       而國內(nèi)QCL商品實用化方面，暫時無一家生產(chǎn)商能夠完成從芯片到封裝、再到整機(jī)的全部自主研發(fā)設(shè)計，芯片全部由國外進(jìn)口，但是不乏一些封裝集成供應(yīng)商，例如海爾欣光電，可以提供從QCL光源、MCT探測器等模塊組件，再到激光氣體分析系統(tǒng)的全套解決方案。