基本介紹
- 中文名：量子級聯雷射器
- 外文名：Quantum Cascade Laser
- 領域：半導體雷射器
- 套用前景：紅外對抗、毒品和爆炸物檢測等
簡介,遠紅外線,半導體雷射,
簡介
通常的半導體雷射器是發光的機制是導帶和價帶中的電子空穴對在複合過程中發出光子，而量子級聯雷射器的原理則是，在多層半導體形成的周期性量子阱超晶格結構中，利用其子能帶之間的電子躍遷發光，這個想法首先由R.F. Kazarinov和R.A. Suris在1971提出，論文題目為《在超晶格結構半導體中實現電磁波放大的可能性》（Possibility of amplification of electromagnetic waves in a semiconductor with a superlattice）。
遠紅外線
遠紅外線（Far Infrared，縮寫 FIR），一般是指光譜上位於15~1000µm區域的光波，屬於紅外線的波長範圍。其位於可見光光譜紅色光的外側，為不可見光。不同學界對於遠紅外線的範圍定義常常不同，例如，天文學上常定義遠紅外線為在波長25µm與350µm之間的電磁波。生物體可以“熱”的型式，感受其存在。
4μm ~ 14 μm範圍的遠紅外線與人體的分子產生共振，可促進微血管擴張、使血液循環順暢，促進新陳代謝，進而增加身體的免疫力，因此此段遠紅外線又被稱為“生育之光”，因此遠紅外線除了科技、天文上的套用之外，也可用於醫療和保健方面。有些植物的胚芽經過遠紅外線照射後，有助於酶活性活化，加速發芽。
半導體雷射
半導體雷射（Semiconductor laser）在1962年被成功激發，在1970年實現室溫下連續發射。後來經過改良，開發出雙異質接合型雷射及條紋型構造的雷射二極體（Laser diode）等，廣泛使用於光纖通信、光碟、雷射印表機、雷射掃描器、雷射指示器（雷射筆），是目前生產量最大的雷射器。
在基本構造上，它屬於半導體的P-N接面，但雷射二極體是以金屬包層從兩邊夾住發光層（活性層），是“雙異質接合構造”。而且在雷射二極體中，將界面作為發射鏡（共振腔）使用。在使用材料方面，有鎵(Ga)、砷(As)、銦(In)、磷(P)等。此外在多重量子井型中，也使用Ga·Al·As等。
由於具有條狀結構，即使是微小電流也會增加活性區域的居量反轉密度，優點是激發容易呈現單一形式，而且，其壽命可達10~100萬小時。
