单模中红外及差频太赫兹量子级联激光器：原理、技术与应用的深度剖析.docx

一、引言

1.1研究背景与意义

在现代光学与光电子学领域，量子级联激光器（QuantumCascadeLaser，QCL）自1994年由美国贝尔实验室的FAISTJ和CAPASSOF等人首次成功研制以来，凭借其独特的子带间跃迁机制，在中红外及太赫兹波段展现出无可替代的重要地位。QCL突破了传统半导体激光器受限于材料带隙的局限，实现了激射波长在3μm-300μm的广阔范围的精确调控，这一特性使得它成为中红外至太赫兹波段的核心激光光源，在诸多前沿领域发挥着关键作用。

中红外波段（2.5μm-25μm），处于分子振动和转动的特征吸收区域，对气体分子具有极高的探测