TDLAS技術(shù)具有高靈敏度、高光譜分辨率,、快速響應(yīng)等優(yōu)點,，廣泛應(yīng)用于氣體的痕量探測。利用氣體吸收譜線隨溫度,、氣壓等因素變化的特性,，該技術(shù)可實現(xiàn)對氣體體系溫度、濃度,、速度和流量等參數(shù)的測量,。無干擾、低價,、可小型化等是TDLAS技術(shù)的主要優(yōu)點,。我們致力于發(fā)展高速（微秒級）、高靈敏（ppb級）,、可攜帶式的基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的氣體測量技術(shù)方法,，拓展在航空航天、石油化工和燃燒等領(lǐng)域的應(yīng)用,。調(diào)諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）是激光氣體分析儀**常用的技術(shù)之一。其工作原理如下：激光光源：使用調(diào)諧半導(dǎo)體激光器作為光源,，能夠在特定的窄波段范圍內(nèi)快速調(diào)諧激光波長,，精確匹配待測氣體的吸收峰。氣體吸收過程：激光器發(fā)射的窄帶單色激光穿過待測氣體樣品,。由于特定氣體分子在特定波長處具有吸收峰,，部分激光能量被吸收,，導(dǎo)致光強度減弱。探測器測量：激光通過氣體后,，剩余的激光光強被探測器接收,。探測器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，測量激光強度的衰減,。信號處理與濃度計算：分析儀通過計算吸收光譜的強度和形狀,，使用朗伯-比爾定律（Beer-LambertLaw）來推導(dǎo)出氣體的濃度。TDLAS技術(shù)的高分辨率和高靈敏度使其能夠準(zhǔn)確檢測低濃度的氣體,。 可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器調(diào)制光譜技術(shù)和二氧化碳檢測技術(shù)可以測得二氧化碳?xì)怏w濃度值,。廣西氧化亞氮QCL激光器報價

    2002年之后，帶間級聯(lián)激光器在美國噴氣推進實驗室（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）的好奇號進行火星的甲烷探測。2008年,，美國海軍實驗室（NRL）經(jīng)過多年優(yōu)化和發(fā)展,，終于實現(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，美國海軍實驗室在材料設(shè)計的基礎(chǔ)上,，又進一步提出了“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，美國海軍實驗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。 安徽制造QCL激光器報價可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（ＴＤＬＡＳ）是一種 具有高分辨率,、高靈敏度,、快速檢測特點的氣體檢測 技術(shù),。

    1994年4月，貝爾實驗室在《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)和桑迪亞國家實驗室合作完成的***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%，從而證實了級聯(lián)過程,。里程碑式的突破是在2002年,，研究人員Yang等實現(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,。

    當(dāng)紅外輻射的能量與氣體分子振動躍遷所需的能量相匹配時，氣體分子會吸收特定波長的紅外光,，導(dǎo)致透過光的強度減弱,，從而形成特征吸收峰。輻射光子的能量與分子振動躍遷的能量差相等,。l分子振動伴隨偶極矩的變化（紅外活性）,。分子在紅外光譜中表現(xiàn)出基頻、倍頻和組合頻吸收峰,。l每種氣體分子具有獨特的紅外吸收譜帶,，這種特征吸收峰可以用來識別氣體種類。絕大多數(shù)氣態(tài)化學(xué)物質(zhì)在中紅外光譜區(qū)（≈2-25μm）都顯示出基本的振動吸收帶,，這些基本帶對光的吸收提供了一種幾乎通用的檢測手段,。光學(xué)技術(shù)的主要特征是對痕量氣體的非侵入式原位檢測能力。目前中紅外激光在定量痕量氣體檢測中的應(yīng)用必將代替近紅外成為下一代高精度的選擇,。進入21世紀(jì)全球環(huán)境問題日益突出,，各國都在在努力減少溫室氣體排放。二氧化碳（CO2）通常被稱為溫室氣體,，但其他使全球環(huán)境惡化的氣體還包括二氧化硫（SO2）和二氧化氮（NO2）,。此外,，在氣體泄漏檢測和性氣體的集中監(jiān)控是預(yù)防災(zāi)難中激光法可以采取有效報警措施從而可以避免風(fēng)險于災(zāi)難之前。激光吸收光譜法是檢測微量氣體的方法之一,。它使用分布式反饋激光二極管（DFB-LD）檢測某種氣體,，該二極管具有特定于該氣體的光吸收波長。 可調(diào)諧激光器以其獨特的波長可調(diào)諧特性,，成為了現(xiàn)代激光科技的重要支柱,。

    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度,，反映了分子結(jié)構(gòu)上的特點，可以用來鑒定未知物的結(jié)構(gòu)組成或其化學(xué)基團,；而吸收譜帶的吸收強度與分子組成或化學(xué)基團的含量有關(guān),，可用以進行定量分析和純度鑒定。由于紅外光譜分析特征性強,，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,。因此,，紅外光譜法不僅與其它許多分析方法一樣，能進行定性和定量分析，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,。 中紅外光譜是分子的基頻吸收區(qū),，對痕量氣體具有極高的敏感度，這使得它成為溫室氣體監(jiān)測的理想選擇,。山西半導(dǎo)體QCL激光器公司

TDLAS能實現(xiàn)"原位,、連續(xù)、實時測量",，環(huán)境適應(yīng)力強,，易于設(shè)備的小型化。廣西氧化亞氮QCL激光器報價

    隨著經(jīng)濟的發(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,，無論是酸雨等氣候災(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),，對北京進行了空氣質(zhì)量評估,。“HIPPO”項目（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)氣體的濃度可以進行進程監(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氣體進行實時檢測，并使用μm的脈沖QCL對物產(chǎn)生的氣體進行光學(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,，而且不必因為使用CT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,。 廣西氧化亞氮QCL激光器報價

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