量子点激光器是一类以纳米尺度半导体量子点作为发光增益介质的先进激光光源。由于量子点在三个空间维度上均受限，其电子态密度呈现类原子的离散能级结构，从而带来一系列超越传统量子阱器件的性能优势，包括极低的激射阈值、优异的温度不敏感性、窄光谱线宽以及更低的相位噪声。这些特性使其在对能效、稳定性和集成度要求严苛的场景中展现出巨大潜力。当前，量子点激光器已逐步渗透至高速光通信（尤其是数据中心内部互联）、硅基光子芯片、车载及消费级激光雷达、高分辨率生物成像系统，并被视为未来量子通信与光子计算等前沿领域的重要硬件基础。
实现高性能量子点激光器的核心挑战在于高质量、高密度且均匀分布的量子点阵列的可控外延生长。目前量子点激光器主流工艺采用分子束外延（MBE）或金属有机化学气相沉积（MOCVD），其中基于InAs/GaAs材料体系的自组装量子点技术最为成熟。为满足光纤通信对1.3 μm和1.55 μm波段的需求，研究人员通过引入应变调控层、开发InAs/InP异质结构或采用多层堆叠设计，有效拓展了发射波长范围。尤为关键的是硅基集成方向的进展——近年来，多个国际团队成功在硅衬底上实现室温连续工作的量子点激光器，突破了硅材料因间接带隙难以高效发光的物理限制，为光电共集成铺平了道路。这一成果标志着量子点激光器正从实验室走向可量产的工程化阶段。
全球数字化浪潮正强力拉动对高性能光源的需求。超大规模数据中心对带宽和能效的极致追求、5G/6G基站前传网络的密集部署，以及智能驾驶对高精度LiDAR的依赖，共同构成了量子点激光器市场增长的核心引擎。根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2029年量子点激光器行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示，到2029年，中国面向量子通信应用的量子点激光器市场规模有望突破4亿元。此外，消费电子厂商对微型化、低成本激光源的兴趣，以及科研与国防领域对单光子源的需求，进一步拓宽了其应用边界。
当前量子点激光器产业格局呈现“日美欧领先、中国加速追赶”的特点。日本在该领域起步最早，富士通、索尼及衍生企业QD Laser已实现通信波段产品的商业化交付。美国则聚焦集成化方向，英特尔长期布局硅基量子点光源，并与顶尖高校合作推进异质集成；初创公司如Qunnect则瞄准量子网络细分赛道。欧洲依托TOPTICA Photonics等企业在精密科研仪器市场占据高端地位。中国近年来投入显著加大，中科院半导体所、华中科技大学武汉光电国家研究中心等机构在材料生长与器件设计方面取得系列成果，华为、海信等企业也积极开展应用探索，但在外延良率、芯片一致性和量产能力方面仍需突破。
新思界
产业研究员认为，未来量子点激光器将沿着“性能提升”与“系统集成”两条主线并行发展。一方面，通过精准调控量子点尺寸、成分及能带结构，实现从可见光到中红外的宽谱覆盖及更高输出功率；另一方面，深度融入硅光、氮化硅等主流光子平台，支撑共封装光学（CPO）和片上光互连架构。随着国产MOCVD设备成熟与工艺标准化，量子点激光器制造成本有望持续下降。
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