什么是量子点激光器，它们如何工作并在哪些领域中有应用？
参考资料
参考资料
Moonshot回答
量子点激光器是一种具有三维量子限制结构的半导体激光器。其工作原理基于量子点的光学和电子特性，其中载流子（电子和空穴）被限制在一个非常小的体积内，导致其能级分立，类似于原子能级。这种分立的能级导致量子点具有独特的光学特性，比如高发光效率和可调谐的发射波长。量子点激光器的发射波长可以通过改变量子点的尺寸来调节，这使得它们在许多领域具有潜在的应用价值。
量子点激光器在多个领域有广泛应用，包括但不限于：
- 光电子领域：用于制造高性能的激光器，具有低阈值、高调制速率、高温度稳定性等特点。
- 通信领域：用于高速光通信，因为它们可以提供稳定的光源和高速的数据传输能力。
- 医疗领域：用于医学成像和治疗，因为量子点可以发出特定波长的光，这对于某些诊断和治疗过程非常有用。
- 军事领域：用于目标指示和测距，因为量子点激光器可以提供高功率和高定向性的光束。
- 科研领域：用于基础物理研究，特别是在量子光学和量子信息科学中。
量子点激光器的研究进展显示，它们在性能上相较于传统激光器有显著提升。例如，中国科学院半导体研究所在硅基外延量子点激光器及其掺杂调控方面取得重要进展，研制出可高温工作的低功耗片上光源，室温下连续输出功率超过70mW，阈值电流显著降低，最高连续工作温度超过115°C，为目前公开报道中与CMOS兼容的无偏角硅基直接外延激光器的最高值。
随着量子点激光器技术的不断进步，预期它们将在更多领域展现其潜力，并推动相关技术的发展。