太赫茲量子級聯(lián)激光器（THz-QCL）是太赫茲頻段最具競爭力的相干光源之一，在天文觀測、空間通訊和精密光譜測量等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。同時，THz-QCL是電子和光子能帶工程以及分子束外延技術(shù)的完美結(jié)合，是研究電子微觀輸運、納米光子學(xué)，以及太赫茲波與物質(zhì)相互作用的理想載體。

近日，中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所首次自主研制的太赫茲量子級聯(lián)激光器成功實現(xiàn)激射。中科院紅外成像材料與器件重點實驗室的科研人員采用先進的分子束外延技術(shù)和半導(dǎo)體微納加工平臺自主完成了太赫茲量子級聯(lián)激光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料生長和器件制備。激光器經(jīng)法國國家科學(xué)研究中心基礎(chǔ)電子學(xué)研究所測試，激光頻率為2.5THz，最高工作溫度為73K，輸出功率為5mW；器件性能與英國劍橋大學(xué)研制的同樣采用“束縛態(tài)至連續(xù)態(tài)躍遷”有源區(qū)設(shè)計方案的激光器水平相當(dāng)。上海技物所中科院“百人計劃”徐剛毅研究員在2014年10月舉行的第十二屆中紅外光電子材料與器件國際會議上做了題為Photonic Engineering in Terahertz Quantum Cascade Lasers 的特邀報告，并在會上介紹了這一成果。

太赫茲量子級聯(lián)激光器的研制難度大，對結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料生長和器件工藝均有很高的要求。上海技物所首次研制的太赫茲量子級聯(lián)激光器即獲得成功激射，并達到國際先進水平；激光器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料的分子束外延，以及器件的微納加工與封裝均由該所自主完成。這標(biāo)志著上海技物所依靠自主能力在太赫茲量子級聯(lián)激光器領(lǐng)域進入世界前列。該項成果已經(jīng)引起了國際同行的高度關(guān)注和興趣，已有多個研究單位表達了與上海技物所在太赫茲激光領(lǐng)域開展合作的意向。