隨著量子級(jí)聯(lián)激光器技術(shù)的日趨成熟，它開始被較多地應(yīng)用于科學(xué)和工程研究。由于其顯著優(yōu)勢(shì)，在氣體檢測(cè)領(lǐng)域得到了迅速推廣。基于量子級(jí)聯(lián)激光器的紅外光譜氣體檢測(cè)技術(shù)具有靈敏度高、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)，特別是在高精度光譜檢測(cè)方面所具有的顯著優(yōu)勢(shì)，使其成為目前研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。
1、環(huán)境監(jiān)控：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類對(duì)于大自然的干擾和對(duì)環(huán)境的破壞愈發(fā)嚴(yán)重，無(wú)論是酸雨等氣候?yàn)?zāi)害、亦或是氣候變暖、還是霧霾現(xiàn)象頻發(fā)，都嚴(yán)重的影響著人們的生存環(huán)境。各國(guó)科學(xué)家對(duì)環(huán)境監(jiān)控都十分重視。2008年，正值北京奧運(yùn)會(huì)舉辦之際，美國(guó)普林斯頓科研小組利用量子級(jí)聯(lián)激光器搭建了開路式氣體檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)北京進(jìn)行了空氣質(zhì)量評(píng)估。“HIPPO”項(xiàng)目（由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）和美國(guó)國(guó)家海洋和大氣局（NOAA）支持）和“CalNEX”項(xiàng)目正在開展溫室氣體的相關(guān)研究工作。
2、醫(yī)學(xué)應(yīng)用：有的疾病會(huì)造成人類呼出氣體成分的異常升高，通過(guò)對(duì)呼出氣體的種類和濃度進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，可以對(duì)臨床診斷和治療提供有價(jià)值的參考，而且不必因?yàn)槭褂肅T等儀器而引入過(guò)多的輻射。例如，患有糖尿病、肝臟和腎臟疾病的患者呼出的氣體中NH3濃度會(huì)出現(xiàn)異常，患有哮喘、心腦血管疾病的患者呼出氣體中CO濃度會(huì)增高，因而采用連續(xù)工作的10.3μm的量子級(jí)聯(lián)激光器對(duì)人體呼出的氨氣濃度進(jìn)行檢測(cè)。
3、工業(yè)監(jiān)控：在石油化工、金屬冶煉、礦山開采等行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)檢測(cè)產(chǎn)生的相應(yīng)氣體的濃度可以進(jìn)行進(jìn)程監(jiān)控，也可以監(jiān)控泄露危險(xiǎn)氣體的濃度，以保障生產(chǎn)安全，已有技術(shù)采用5.2μmQCL對(duì)工業(yè)燃燒排氣系統(tǒng)中產(chǎn)生的NO氣體進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并使用7.8μm的脈沖QCL對(duì)爆炸物產(chǎn)生的氣體進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)。
4、分子光譜研究：已有技術(shù)采用直接吸收量子級(jí)聯(lián)激光光譜法對(duì)同位素氣體14N15N16O，15N14N16O和14N216O進(jìn)行高精度的分析，能夠同步測(cè)定其混合比例。
