近期，中国科学院长春光机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。

针对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的技术难题，孟博研究员团队提出了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。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。

超宽带MTC设计量子级联激光器室温和低温下的光谱

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。

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。

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