1994 年诞生于著名的美国贝尔实验室，量子级联激光器(Quantum Cascade Laser，简称 QCL)是基于电子在半导体量子阱中导带子带间跃迁和声子辅助共振隧穿原理的新型单极半导体激光器，与传统近红外二极管激光器工作原理有本质不同，其激射波长可覆盖大部分中远红外光谱区域。
随着量子级联激光器技术的日趋成熟，它开始被较多地应用于科学和工程研究。由于其显著优势，在气体检测领域得到了迅速推广。基于量子级联激光器的红外光谱气体检测技术具有灵敏度高、检测速度快等优点，特别是在高精度光谱检测方面所具有的显著优势，使其成为研究和应用的热点。
在环境污染监测、工业过程高精度监测、痕量毒品和爆炸物检测等应用方向前景广阔。半导体 QCL 与 TDLAS 光学传感技术结合，可以有效探测波长在中红外 (波长 3um 到 20um) 的分子基本能级。
