常見的溫室氣體光譜學(xué)檢測技術(shù)主要包括非分散紅外光譜技術(shù)（NDIR）、傅立葉變換光譜技術(shù)（FTIR）,、差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)（DOAS）,、差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)（DIAL）、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS）,、離軸積分腔輸出光譜技術(shù)（OA-ICOS）,、光腔衰蕩光譜技術(shù)（CRDS）,、激光外差光譜技術(shù)（LHS）、空間外差光譜技術(shù)（SHS）等,。其中,，NDIR技術(shù)利用氣體分子對寬帶紅外光的吸收光譜強(qiáng)度與濃度成正比的關(guān)系，進(jìn)行溫室氣體反演，具有結(jié)構(gòu)簡單,、操作方便,、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，但儀器的光譜分辨率和檢測靈敏度較低,。FTIR技術(shù)通過測量紅外光的干涉圖,，并對干涉圖進(jìn)行傅立葉積分變換，從而獲得被測氣體紅外吸收光譜,，能夠?qū)崿F(xiàn)多種組分同時監(jiān)測,，適用于溫室氣體的本底、廓線和時空變化測量及其同位素探測,，儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜,，價格比較昂貴。DOAS也是一種寬帶光譜檢測技術(shù),，能夠?qū)崿F(xiàn)多氣體組分探測,，儀器光譜分辨率較低，易受水汽和氣溶膠的影響,。DIAL技術(shù)是一種利用氣體分子后向散射效應(yīng)對氣體遙感探測的光譜技術(shù)，具有高精度,、遠(yuǎn)距離,、高空間分辨等優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)較為復(fù)雜,，成本較高,。TDLAS技術(shù)利用窄線寬的可調(diào)諧激光光源，完整地掃描到氣體分子的一條或幾條吸收譜線,。在大氣污染監(jiān)控中,，QCL能夠準(zhǔn)確檢測大氣中的微量成分，為環(huán)境保護(hù)提供有力支持,。內(nèi)蒙古國產(chǎn)QCL激光器型號

    可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy）技術(shù)主要是利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的窄線寬和波長隨注入電流改變的特性實(shí)現(xiàn)對分子的單個或幾個距離很近很難分辨的吸收線進(jìn)行測量,。TDLAS通常是用單一窄帶的激光頻率掃描一條**的氣體吸收線。為了實(shí)現(xiàn)比較高的選擇性,，分析一般在低壓下進(jìn)行,，這時吸收線不會因?yàn)閴毫Χ訉挕＿@種測量方法是Hinkley和Reid提出的,，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為了非常靈敏和常用的大氣中痕量氣體的監(jiān)測技術(shù),。具有高靈敏度、實(shí)時,、動態(tài),、多組分同時測量的優(yōu)點(diǎn)。由于半導(dǎo)體激光器的高單色性，可以利用待測氣體分子的一條孤立的吸收譜線進(jìn)行測量,，避免了不同分子光譜的交叉干擾,，從而準(zhǔn)確的鑒別出待測氣體?？烧{(diào)諧紅外激光光譜技術(shù)獨(dú)特的優(yōu)勢以及在許多領(lǐng)域有著潛在的重要應(yīng)用價值,，是近年來非常熱門的研究領(lǐng)域之一?？烧{(diào)諧半導(dǎo)體激光器,，目前常用于TDLAS技術(shù)的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器包括：法珀（Fabry-Perot）激光器、分布反饋式(DistributedFeedback)半導(dǎo)體激光器,、分布布喇格反射（DistributedBraggreflector）激光器,、垂直腔表面發(fā)射（Vertical-cavitysurface-emitting）激光器和外腔調(diào)諧半導(dǎo)體激光器。 河北半導(dǎo)體QCL激光器定制QCL會被集成到光譜儀中,，完成紅外光譜檢測,。QCL被認(rèn)為是中遠(yuǎn)紅外范圍內(nèi)氣體檢測的優(yōu)勢光源。

    隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,，人類對于大自然的干擾和對環(huán)境的破壞愈發(fā)嚴(yán)重,，無論是酸雨等氣候?yàn)?zāi)害、亦或是全球氣候變暖,、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。各國科學(xué)家對環(huán)境監(jiān)控都十分重視,。2008年,，正值北京奧運(yùn)會舉辦之際，美國普林斯頓科研小組利用量子級聯(lián)激光器搭建了開路式氣體檢測系統(tǒng),，對北京進(jìn)行了空氣質(zhì)量評估,。“HIPPO”項(xiàng)目（由美國國家科學(xué)基金會（NSF）和美國國家海洋和大氣局（NOAA）支持）和“CalNEX”項(xiàng)目（由美國加州空氣資源局（CARB）和NOAA支持）正在開展溫室氣體的相關(guān)研究工作,。[2]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)過程中,，通過檢測產(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)控泄露危險氣體的濃度，以保障生產(chǎn)安全,，已有技術(shù)采用μmQCL對工業(yè)燃燒排氣系統(tǒng)中產(chǎn)生的NO氣體進(jìn)行實(shí)時檢測,，并使用μm的脈沖QCL對物產(chǎn)生的氣體進(jìn)行光學(xué)檢測。醫(yī)學(xué)應(yīng)用有的疾病會造成人類呼出氣體成分的異常升高,，通過對呼出氣體的種類和濃度進(jìn)行準(zhǔn)確的分析,，可以對臨床診斷和提供有價值的參考,，而且不必因?yàn)槭褂肅T等儀器而引入過多的輻射。例如,，患有糖尿病,、肝臟和腎臟疾病的患者呼出的氣體中NH3濃度會出現(xiàn)異常。

    分子紅外光譜與分子的結(jié)構(gòu)密切相關(guān),，是研究表征分子結(jié)構(gòu)的一種有效手段,，將一束不同波長的紅外射線照射到物質(zhì)的分子上，某些特定波長的紅外射線被吸收,，形成這一分子的紅外吸收光譜,。每種分子都有由其組成和結(jié)構(gòu)決定的獨(dú)有的紅外吸收光譜，可以采用與標(biāo)準(zhǔn)化合物的紅外光譜對比的方法來做分析鑒定,。紅外光譜法主要研究在振動中伴隨有偶極矩變化的化合物（沒有偶極矩變化的振動在拉曼光譜中出現(xiàn)）,。因此，除了單原子和同核分子如Ne,、He,、H2等之外，幾乎所有的有機(jī)化合物在紅外光譜區(qū)均有吸收,。除光學(xué)異構(gòu)體,，某些高分子量的高聚物以及在分子量上只有微小差異的化合物外，凡是具有結(jié)構(gòu)不同的兩個化合物,，一定不會有相同的紅外光譜,。通常紅外吸收帶的波長位置與吸收譜帶的強(qiáng)度，反映了分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),，可以用來鑒定未知物的結(jié)構(gòu)組成或其化學(xué)基團(tuán)；而吸收譜帶的吸收強(qiáng)度與分子組成或化學(xué)基團(tuán)的含量有關(guān),，可用以進(jìn)行定量分析和純度鑒定,。由于紅外光譜分析特征性強(qiáng)，氣體,、液體,、固體樣品都可測定，并具有用量少,，分析速度快,，不破壞樣品的特點(diǎn)。因此,，紅外光譜法不僅與其它許多分析方法一樣,，能進(jìn)行定性和定量分析，而且該法是鑒定化合物和測定分子結(jié)構(gòu)的**有用方法之一,。 DFB激光器由于具有良好的單色性,，窄線寬特性和頻率調(diào)諧特性,。

    2002年之后，帶間級聯(lián)激光器在美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）取得了更加快速的發(fā)展,，在低閾值電流,、高工作溫度以及長波長等方向上都取得了矚目的成果。其中**重要的是2005年,，研究人員制作出的單縱模分布反饋式激光器（DFB）可以實(shí)現(xiàn)甲烷氣體的檢測,。并于2007年交付美國國家航空航天局（NASA）的好奇號進(jìn)行火星的甲烷探測。2008年,，美國海軍實(shí)驗(yàn)室（NRL）經(jīng)過多年優(yōu)化和發(fā)展,，終于實(shí)現(xiàn)了里程碑式的***臺室溫連續(xù)激射的帶間級聯(lián)激光器，連續(xù)波**高工作溫度可達(dá)319K,，激射波長為μm,。2011年，美國海軍實(shí)驗(yàn)室在材料設(shè)計的基礎(chǔ)上,，又進(jìn)一步提出了“載流子再平衡”的概念,，解決了有源區(qū)中電子和空穴的數(shù)量不均等問題，通過改變電子注入?yún)^(qū)中的摻雜濃度,，平衡有源區(qū)中過高的空穴濃度,。之后，德國伍茲堡大學(xué)在“載流子再平衡”的基礎(chǔ)上,，提出了短注入?yún)^(qū)的設(shè)計,。2014年，美國海軍實(shí)驗(yàn)室通過增加有源級聯(lián)區(qū)的周期數(shù)及分別限制層的厚度,，進(jìn)一步提高了帶間級聯(lián)激光器的器件指標(biāo),，其室溫連續(xù)輸出功率達(dá)592mW，輸出特性以及輸出波長如圖3和4所示,。這也是目前帶間級聯(lián)激光器輸出功率的**高指標(biāo),，并在2015年成功制作級聯(lián)數(shù)為10的帶間級聯(lián)激光器。 QCL相比其它激光器具有體積小,、重量輕的特點(diǎn),，其攜帶方便，便于系統(tǒng)化和集成化,。安徽H2OQCL激光器批發(fā)

紅外氣體傳感器是通過測量被測氣體在特定的紅外波段吸收了多少光的能量來計算濃度的,。內(nèi)蒙古國產(chǎn)QCL激光器型號

    1994年4月，貝爾實(shí)驗(yàn)室在《科學(xué)》上報道了***個子帶間量子級聯(lián)激光器,。帶間級聯(lián)和量子級聯(lián)激光器的研究都源于早期對于半導(dǎo)體超晶格的研究以及通過子帶間躍遷實(shí)現(xiàn)激光器的探索,。在帶間級聯(lián)激光器提出的2～3年內(nèi)，空穴注入?yún)^(qū)就已經(jīng)提出并加入到了帶間級聯(lián)激光器的結(jié)構(gòu)中,。同時,，W型二類量子阱的概念也被提出,，并取代了原先的單邊型的二類量子阱?？昭ㄗ⑷?yún)^(qū)和W型有源區(qū)的設(shè)計直到***也一直被采用,。1997年，由休斯頓大學(xué)和桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室合作完成的***臺可達(dá)170K低溫工作的帶間級聯(lián)激光器被報道出來,，此后,，對于二類量子阱的研究也取得了一定進(jìn)展，而帶間級聯(lián)激光器也在1998～2000年工作溫度逐漸提升至250～286K,，微分量子效率超過了傳統(tǒng)極限的100%,，從而證實(shí)了級聯(lián)過程。里程碑式的突破是在2002年,，研究人員Yang等實(shí)現(xiàn)了***臺室溫脈沖激射的帶間級聯(lián)激光器,，由18個周期構(gòu)成。 內(nèi)蒙古國產(chǎn)QCL激光器型號

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