定义
泵浦和激光光子之间的能量差。
在大多数激光器中，激光波长比泵浦波长长（上转换激光器除外）。这意味着激光光子的能量小于泵浦光子的能量——存在所谓的斯托克斯位移。因此，即使每个泵浦光子都可以转换为激光光子，激光器的功率效率也不能达到100%。
量子缺陷定义为光子能量的差异：
它也经常被指定为泵浦光子能量的百分比，有效地仅使用上述等式中的括号。在任何情况下，它都为从泵浦功率到激光功率的转换中的损耗设定了下限，即功率效率的上限。
同样，可以计算光放大器的量子缺陷。
例如，考虑Nd：YAG激光器的量子缺陷，该激光器在808 nm处泵浦，在1064 nm处激光；量子缺陷为0.368 eV或24.1%。
一些激光晶体（例如掺杂了镱的激光晶体）具有特别小的量子缺陷，仅为泵浦光子能量的百分之几，导致潜在的非常高的功率效率。然而，一个小的量子缺陷也会导致增益介质的准三级行为，这使得激光设计的某些方面更加复杂，甚至可能使实现高壁插效率变得更加困难。
有一些特殊情况，例如上转换激光器，需要调整量子缺陷的定义，例如因为涉及多个泵浦光子。
量子缺陷与量子效率无关。后者是指每个泵浦光子的平均输出光子数，而不是光子能量。有些情况量子效率高，但量子缺陷大，反之亦然。
