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通过10带k·p 模型计算，设计了能够激发3μm波长的InxGa1-xAs1-yNy/AlAs量子阱结构的量子级联激光器有源区。InxGa1-xAs1-yNy/AlAs 异质结结构具有极宽的导带阶跃(～1.5 eV)，并且能够通过成熟的GaAs基工艺生长，因此采用这种结构制作短波量子级联激光器已成为研究热点。通过计算能带结构以及相应的波函数，发现当导带带阶非常大以致于第一激发态位于氮能级之上时，电子基态以及第一激发态会分裂为两条能级。正是由于这种效应的存在，提升了激光上能级的能量而促使激发波长缩短。通过一系列计算得出了一种最优化的基于In0.2Ga0.8As0.99N0.01/AlAs的三重耦合量子阱结构。在工作电压为65 kV/cm以及室温的条件下，最短的激光波长可以达到3μm。