【洞察】带间级联激光器（ICL）应用领域不断扩展未来市场发展前景广阔

2023-04-25 11:45

经过多年发展与经验积累，目前带间级联激光器在器件设计、材料外延、器件制备、输出功率、工作波长扩展等方面实现了大幅提升。

带间级联激光器（ICL）是一种以6.1A族体系为主，通过量子工程的能带设计及其材料外延、工艺制作而成的可以工作于中红外波段的激光器。带间级联激光器工作原理是基于II型异质结和级联带间跃迁（电子带之间的转移），在较短波长上（3-6μm），带间级联激光器填补了近红外DFB激光器、量子级联激光器（QCL）的不足。

带间级联激光器是一种新型半导体激光器，结合了量子级联激光器、传统半导体带间跃迁激光器双重优势，具有量子效率高、工作电压低、波长易调节、阈值功耗低、载流子注入均匀等优势，在气体检测、生命科学、医学影像、半导体光电器件、自由空间光通信、环境监控、军事电子对抗等领域具有广阔应用前景。

带间级联激光器概念于上世纪九十年代中期被提出，但由于设计复杂、材料生长困难、设计理念不完善，带间级联激光器研究进展缓慢。全球范围内，涉及带间级联激光器研究的机构有美国海军实验室、美国俄克拉荷马大学、德国伍兹堡大学、英国圣安德鲁斯大学、北京量子信息科学研究院、上海微系统与信息技术研究所、半导体超晶格国家重点实验室、睿创上海研究中心等。

根据新思界产业研究中心发布的《2023-2027年中国带间级联激光器（ICL）行业市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示，经过多年发展与经验积累，目前带间级联激光器在器件设计、材料外延、器件制备、输出功率、工作波长扩展等方面实现了大幅提升。目前带间级联激光器相关企业有德国nanoplus、美国康宁、中红外半导体、海尔欣光电等，全球带间级联激光器市场仍由国外企业占据主导地位，国内核心技术处于卡脖子状态。

随着技术进步，带间级联激光器实用化水平不断提升，基于量子工程的带间级联结构红外探测器的光电器件可以在高温、高速的环境中运行。此外为顺应市场消费趋势，小型化、系统化、智能化也逐渐成为带间级联激光器发展方向。

新思界行业分析人士表示，带间级联激光器是重要的中红外光源，近年来，随着技术突破、产品创新，带间级联激光器实用化水平提升，应用领域不断扩展，目前已广泛用于环境监测、军事、医疗影像等领域。我国带间级联激光器研究起步晚，核心技术处于卡脖子状态，未来相关研究仍需进一步深入。

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