帶間級聯激光器（ICL）是一種激光二極管，可以在電磁頻譜的中紅外區域的大部分區域上產生相干輻射。它們由外延生長的半導體異質結構制成，該結構由砷化銦（InAs）、銻化鎵（GaSb）、銻化鋁（AlSb）和相關合金組成。這些激光器在某些方面類似于量子級聯激光器（QCL）。與QCL一樣，帶間級聯激光器也采用帶結構工程的概念來實現優化的激光器設計并重復使用注入電子發出多個光子。但是，在帶間級聯激光器中，光子是通過帶間轉換而不是QCL中使用的子帶間轉換生成的。因此，注入到上部激光子帶中的載波熱松弛到下部子帶的速率由帶間俄歇，輻射和Shockley-Read載波復合來確定。這些過程通常比介導中紅外QCL中注入電子的子帶間弛豫的縱向光學聲子相互作用慢得多。帶間過渡的使用允許以比QCL更低的電輸入功率實現ICL中的激光作用。

帶間級聯激光器的基本概念由Rui Q. Yang在1994年提出。他的主要見識是，與帶間諧振隧穿二極管中所用的II型異質結構的結合將促進級聯激光器的可能性。使用帶間躍遷進行光子生成。楊和他的合作者在幾個機構，以及海軍研究實驗室和其他機構的小組中，對技術的設計和開發進行了進一步的改進。在2008年首次證明了在室溫下以連續波（cw）模式發射的帶間級聯激光器?。該激光器的發射波長為3.75μm。隨后，已經證明了帶間級聯激光器在室溫下的連續波操作，其發射波長范圍為2.9μm至5.7μm。已經證明，在較低溫度下的帶間級聯激光器的發射波長在2.7μm至11.2μm之間。與競爭中紅外半導體激光器技術相比，?在環境溫度下以連續模式工作的帶間級聯激光器能夠以低得多的輸入功率實現激光發射。

發射3.7 um的ICL已以cw模式運行，最高溫度為118°C。在室溫下已證明了將近0.5 W的xxx連續波輸出功率，在近衍射極限光束中為200-300 mW?。還實現了接近15％的最高室溫CW壁塞效率。雖然QCL通常需要接近1 W或更高的輸入電功率才能在室溫下工作，但由于帶間載波壽命更長，帶間級聯激光器能夠提供低至29 mW的輸入功率。對于波長在大約3.0 um和5.6 um之間的波長，可以實現低耗散功率的室溫cw操作。

在室溫下以連續模式工作的窄脊形波導帶間級聯激光器的性能特征。具體來說，該圖顯示了對于給定的注入電流，具有不同脊寬的激光器發射的功率量的曲線圖。這些激光器中的每一個都有五個級聯級，腔長為4mm。安裝這些激光器，使外延結構的頂部（而不是基板）與銅散熱器（通常稱為外延面朝下配置）接觸，以實現最佳的散熱效果。另外，它們被制造成具有波紋狀的側壁。側壁波紋通過確保在較高階中產生更少的光子來降低光學損耗易受光散射損耗影響的光學模式。