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中国科学家拓宽中红外激光“频谱边界” 中新网长春4月17日电 (记者 郭佳)中国科学院长春光机所17日发布消息，该所成功研制出具有超宽激光光谱的中红外量子级联激光器，攻克了长期制约单有源区量子级联激光器谱宽的技术瓶颈。
在中红外光电领域，同时实现宽光谱覆盖与高分辨测量一直是重要的技术挑战。受制于复杂的能带工程设计，传统量子级联激光器的发射谱宽通常较窄，难以兼顾宽带探测与高精度识别等多重应用需求。
为此，该所孟博研究员团队提出了一种基于对角跃迁的多能态-连续态(MTC)有源区设计方案，该结构采用应力补偿材料体系。通俗来讲，这一设计为电子提供了多条“发光通道”，使电子可在多个能级间同时发生跃迁，从而共同贡献激光输出，显著拓宽了光谱范围。
实验结果显示，在室温条件下，该器件在约9μm(微米，下同)波段(中红外范围)实现了1.2μm的激光谱宽；在低温环境下，光谱宽度进一步扩大至1.9μm以上，同时光电转换效率等核心指标已接近国际领先水平。
值得一提的是，该器件采用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术制备，这是一种较为成熟的半导体工艺路径，为后续规模化制备和实际应用奠定了基础。
孟博介绍，该研究有望成为一把“更灵敏的光学尺子”，在环境监测中实现对多组分气体的精准识别，并推动医学与工业检测领域的高分辨成像应用。该研究还为发展面向高精度宽光谱传感、高分辨成像及自由空间光通信的集成化高效光源提供了新的技术路径。(完)
【编辑:张令旗】
