在太赫兹辐射源的研究中,量子级联激光器（QCL）是重要的研究器件之一.量子级联激光器是基于量子阱中导带子能级之间跃迁的一种半导体器件,对于其有源区结构的设计,能够得到比较准确的子能级布局是问题的关键所在.本文中利用传递矩阵方法,讨论GaAs/Al_0.3Ga_0.7As太赫兹量子级联激光器中,电子横向和纵向运动耦合作用对有源区透射谱、子能级、子能级电子的分布和居留时间方面的影响.该研究对于了解激光器中电子的隧穿过程、跃迁辐射设计等方面有一定的积极意义.本文的一些主要的结论如下:1.考虑电子横向运动的影响,运用传递矩阵方法计算并给出了电子隧穿太赫兹量子级联激光器有源区的隧穿几率、三个最低共振能级随横向波矢的变化关系以及具有基态能量、第一激发态能量和第二激发态能量的电子分布.计算结果表明:随着横向运动的增强,透射谱中的共振峰逐渐向低能区移动,同时伴随共振峰的展宽和峰谷比的减小;三个最低共振能级都随着横向波矢的增加而单调的减小,其中无论有无外加电场,第一激发态能量E₂比第二激发态能量E₃减小的快,在零偏压下,基态能量E₁要比第二激发态能量E₃减小的都快,而在有外加电场时,表现出了第二激发态能量E₃比基态能量E₁减小的快,说明在有外加电场时,横向运动的影响更加重要,对高能级的影响明显于对低能级的影响;另外,有外加工作电场时,随着横向运动的增强,第一激发态E₂和第二激发态E₃上电子的波函数重叠明显增加,从而有利于太赫兹波的辐射.2.研究计算了电子隧穿太赫兹量子级联激光器一个周期中的有源区的居留时间.计算结果表明:横向运动对居留时间的影响和对隧穿几率的影响很相似,在有无外加电场的情况下,随着横向波矢的增加,居留时间的峰也是向低能区移动,同时伴随峰的展宽;隧穿几率随着横向波矢的增加而增加,居留时间随着横向波矢的增加而减小.在零偏压时,低能级电子的居留时间比高能级的电子居留时间长,而有外加电场时,低能级的电子的居留时间却比高能级的短.