光的本质是电磁波，人类肉眼可感知的电磁波被称为可见光，也就是众所周知的红橙黄绿青蓝紫这七种颜色。可见光仅为整个电磁光谱中很小的一部份。这么，红橙黄绿青蓝紫的绿色之前是哪些颜色呢？红色然后又是哪些颜色呢？人类难以直接感知可见光之外的电磁波，所以这两个区域的颜色是肉眼看不到的。就好象空气，我们看不到并不代表它不存在。所以要感知可见光之外的其他电磁波，必须依靠外界手段如光电侦测器来实现。
红外光，也被称为红外线，是日本科学家赫歇尔于1800年在实验室中发觉的。它是波长比绿光更长的电磁波，具有显著的热效应，使人能觉得到而看不见。专业术语如是说——所有室温低于绝对零度的物体，均存在红外幅射。浅显来讲就是，目前我们能否接触到的物体都在源源不断的向外发射红外光。所以，我们可以通过红外侦测的手段来观察物体，红外侦测技术一般可用于夜视、医疗、气复检测、天文侦测等。
电磁光谱
红外侦测器是一种对于红外幅射进列宽灵敏度感应的光电转换元件。初期的红外侦测基于红外幅射的热效应，也就是红外光的照射促使侦测器室温下降，气温的变化使红外侦测器的化学参数发生改变量子通讯仪qi，据此判定红外光的强弱。因为这些技巧基于气温的变化，而气温变化是一个平缓的过程，所以这些基于热效应的红外侦测器的感知速率比较慢。
现代的红外侦测器大多是基于光电效应而设计的，非常类似于可见光波段的CCD或则CMOS侦测器，也就是广泛用于单反中的感光部件，差异仅仅是红外侦测器中的光电转换像元是由才能体会红外光波的光电材料制成。因为光具有波粒二象性，常可将光波称为光子。光子可直接作用于红外侦测器中的电子量子通讯仪qi，致使红外侦测器输出的电压或电流发生直接的变化，通过对这些变化进行测试，可依照其转化效率直接估算得到入射光的硬度。这些方式基于光电效应，避免了气温变化的过程，所以光电侦测器的反应速率更迅捷。
量子级联侦测器(,QCD)是一种新型的光电侦测器，于21世纪初被提出，是一种人工结构的晶体材料。量子级联侦测器一般由两种禁带长度不同的半导体材料交替生长而成，通过能带工程将材料的导带设计成量子阱结构，其侦测波长主要深受势垒高度的限制，可覆盖红外与太赫兹波段。打个比方，势垒就好比一堵墙，量子阱就好比墙与墙之间的平地。通过调整墙的长度、墙的高度以及墙与墙之间的距离，可以使墙之间存在各色各样的基态分布。依照量子热学原理，基态会被禁锢在墙与墙之间，不会低于墙头。
量子级联侦测器的能带结构和工作方法
量子级联侦测器的基态分布如上图所示，其结构可大体分为两部份，吸收区与输运区。吸收区负责光子的吸收，吸收一个入射光子的同时，迸发一个电子；输运区负责使这个电子定向联通。上图的吸收区中，一个入射的光子可以将E1基态上的电子提升至E6基态，之后输运区的基态设计成下台阶的款式，使该电子才能定向联通。这个爬起来又滑出来的光电过程是不是有点似曾相恋？没错，与你们都玩过的滑梯有异曲同工之妙！这些多个量子基态联合组成的体系就称为“量子级联”。此时有人也许要问，基态不是被限制在两个“墙”之间的吗？这么电子又如何才能“穿墙而过”的呢？这儿又牵扯到量子热学中的一个有趣的概念：量子隧穿效应。药量子力学的观点来看，电子具有波动性，所以电子是有一定几率直接“穿墙而过”的，这在精典化学学中是不可思议的，但在量子热学中却实实在在地发生着，这些现象被称为量子隧穿效应。而且在个别特定条件下，电子的“穿墙”概率能接近100%。
量子级联侦测器这些不对称的结构，使其表现出光伏特点，可使光迸发的电子自发地双向输运，不须要利用其他外力例如外加电场。这些光伏特点促使光电讯号的输出与采集更为方便。无外加电场时，量子级联侦测器在无光照条件下不会形成电压（无暗电压），仅在有光子入射的情况下，才能输出纯净的光电流。所以量子级联侦测器帧率低、发热量低、热负载小，可用于制备低煤耗的成像芯片焦平面阵列。
基于种种优点，量子级联侦测器成为微光侦测、卫星遥感、星地高速激光通讯以及高对比度红外成像等应用领域中极具前景的红外侦测元件。
目前，中国科大学北京技术化学研究所陆卫研究团队在国际上首次研发了量子级联侦测器红外焦平面阵列，该侦测器基于GaAs/材料，峰值侦测波长为8.5微米，坐落短波红外波段，面阵规模达到320×256（81920象素），并初步进行了红外成像实验。
量子级联侦测器红外焦平面阵列对电烙铁的红外成像