量子级联激光器基于半导体耦合量子阱子带间的电子跃迁产生激光辐射，通过设计特殊的能带结构，使电子在量子阱中连续倍频跳跃，从而实现粒子数反转并产生激光波长覆盖范围宽、输出功率较高、尺寸较小，可应用于气体检测与分析、光谱学研究、通信、红外对抗与军事应用、材料加工与处理等领域。