QCL激光器的基本結(jié)構(gòu)包括FP-QCL,、DFB-QCL和ECqcL,。增益介質(zhì)顯示為灰色，波長(zhǎng)選擇機(jī)制為藍(lán)色,，鍍膜面為橙色,，輸出光束為紅色。1.簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)是F-P腔激光器（FP-QCL）,。在F-P結(jié)構(gòu)中,，切割面為激光提供反饋，有時(shí)也使用介質(zhì)膜以優(yōu)化輸出,。2.第二種結(jié)構(gòu)是在QC芯片上直接刻分布反饋光柵,。這種結(jié)構(gòu)（DFB-QCL）可以輸出較窄的光譜，但是輸出功率卻比FP-QCL結(jié)構(gòu)低很多,。通過(guò)大范圍的溫度調(diào)諧,，DFB-QCL還可以提供有限的波長(zhǎng)調(diào)諧（通過(guò)緩慢的溫度調(diào)諧獲得10~20cm-1的調(diào)諧范圍，或者通過(guò)快速注進(jìn)電流加熱調(diào)諧獲得2~3cm-1的范圍）,。3.第三種結(jié)構(gòu)是將QC芯片和外腔結(jié)合起來(lái),，形成ECqcL,。這種結(jié)構(gòu)既可以提供窄光譜輸出，又可以在QC芯片整個(gè)增益帶寬上（數(shù)百cm-1）提供快調(diào)諧（速度超過(guò)10ms）,。由于ECqcL結(jié)構(gòu)使用低損耗元件,，因此它可在便攜式電池供電的條件下高效運(yùn)作。 針對(duì)部分疾病,目前已有許多基于 TDLAS 技術(shù)的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)方法,且效果明顯,。海南標(biāo)準(zhǔn)QCL激光器批發(fā)

    近年來(lái),，激光技術(shù)的快速發(fā)展為各行業(yè)帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇。作為激光領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破,，量子級(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器的問(wèn)世，將為用戶解決一系列實(shí)際問(wèn)題,，推動(dòng)高科技產(chǎn)品的創(chuàng)新與應(yīng)用,。量子級(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器是一種新型激光器，能夠在更的波長(zhǎng)范圍內(nèi)輸出高效激光,，相比傳統(tǒng)激光器,，其能量轉(zhuǎn)換效率更高，體積更小,，且具備更強(qiáng)的穩(wěn)定性,。這些優(yōu)勢(shì)使得量子級(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的前景。首先,，在通信領(lǐng)域,，量子級(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器能夠有效提升數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性。隨著5G和未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,，對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖黾?。量子?jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器的高頻率輸出能力，為光纖通信提供了強(qiáng)有力的支持,，幫助運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)更低延遲和更高帶寬的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),。其次，在醫(yī)療領(lǐng)域,，量子級(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器的高精度激光輸出使得其在醫(yī)療成像和中具有重要應(yīng)用潛力,。通過(guò)高分辨率成像，醫(yī)生能夠更有效地進(jìn)行疾病的早期診斷,，尤其是在檢測(cè)和眼科方面,，量子級(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器為患者帶來(lái)了更精細(xì)的方案，極大提升了效果,。 海南標(biāo)準(zhǔn)QCL激光器批發(fā)基于光譜學(xué)原理的氣體檢測(cè)技術(shù),，有非接觸、快響應(yīng)、高靈敏,、大范圍監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn),，是監(jiān)測(cè)技術(shù)的主流研究方向。

    1994年4月,，貝爾實(shí)驗(yàn)室在《科學(xué)》上報(bào)道了***個(gè)子帶間量子級(jí)聯(lián)激光器,。帶間級(jí)聯(lián)和量子級(jí)聯(lián)激光器的研究都源于早期對(duì)于半導(dǎo)體超晶格的研究以及通過(guò)子帶間躍遷實(shí)現(xiàn)激光器的探索。在帶間級(jí)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(jí)聯(lián)激光器的結(jié)構(gòu)中,。同時(shí)，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,。空穴注入?yún)^(qū)和W型有源區(qū)的設(shè)計(jì)直到***也一直被采用,。1997年,，由休斯頓大學(xué)和桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作完成的***臺(tái)可達(dá)170K低溫工作的帶間級(jí)聯(lián)激光器被報(bào)道出來(lái),，此后,，對(duì)于二類量子阱的研究也取得了一定進(jìn)展，而帶間級(jí)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(guò)了傳統(tǒng)極限的100%,，從而證實(shí)了級(jí)聯(lián)過(guò)程。里程碑式的突破是在2002年,，研究人員Yang等實(shí)現(xiàn)了***臺(tái)室溫脈沖激射的帶間級(jí)聯(lián)激光器,，由18個(gè)周期構(gòu)成。

    傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器,，工作原理都是依靠半導(dǎo)體材料中導(dǎo)帶的電子和價(jià)帶中的空穴復(fù)合而激發(fā)光子,，其激射波長(zhǎng)由半導(dǎo)體材料的禁帶寬度所決定,由于受禁帶寬度的限制，使得半導(dǎo)體激光器難以發(fā)出中遠(yuǎn)紅外以及太赫茲波段的激光,。自然界不多的對(duì)應(yīng)能出射中遠(yuǎn)紅外的半導(dǎo)體材料-鉛鹽系材料,，其只能在低溫下工作(低于77K)，且輸出功率極低,，為微瓦級(jí)別,。為了使半導(dǎo)體激光器也能激射中遠(yuǎn)紅外以及太赫茲波段的光，科研人員跳出了基于半導(dǎo)體材料p-n結(jié)發(fā)光的理論,，提出了量子級(jí)聯(lián)激光器的構(gòu)想,。量子級(jí)聯(lián)激光器的工作原理為電子在半導(dǎo)體材料導(dǎo)帶的子帶間躍遷和聲子共振輔助隧穿從而產(chǎn)生光放大，其出射波長(zhǎng)由導(dǎo)帶的子帶間的能量差所決定,，和半導(dǎo)體材料的禁帶寬度無(wú)關(guān),，因此可以通過(guò)設(shè)計(jì)量子阱層的厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的控制。如圖1.(A)傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器其發(fā)光原理(B)QCL發(fā)光原理,。 利用多種形式的光譜學(xué)測(cè)量手段,，開(kāi)展地面探測(cè),、地基探測(cè)、機(jī)載探測(cè)和星載探測(cè)四種典型光學(xué)觀測(cè).

    常見(jiàn)的溫室氣體光譜學(xué)檢測(cè)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(duì)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(jiǎn)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(cè)靈敏度較低,。FTIR技術(shù)通過(guò)測(cè)量紅外光的干涉圖,，并對(duì)干涉圖進(jìn)行傅立葉積分變換，從而獲得被測(cè)氣體紅外吸收光譜,，能夠?qū)崿F(xiàn)多種組分同時(shí)監(jiān)測(cè),，適用于溫室氣體的本底、廓線和時(shí)空變化測(cè)量及其同位素探測(cè),，儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜,，價(jià)格比較昂貴。DOAS也是一種寬帶光譜檢測(cè)技術(shù),，能夠?qū)崿F(xiàn)多氣體組分探測(cè),，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(duì)氣體遙感探測(cè)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。DFB激光器同時(shí)提供對(duì)波長(zhǎng)的平滑、可調(diào)諧控制以及精確光纖通信和光譜應(yīng)用所需的極窄光譜寬度,。甘肅加工QCL激光器定制

QCL則將范圍拓展到了中遠(yuǎn)紅外波段,，使其在氣體檢測(cè)、空間通訊等方面得到了越來(lái)越多的應(yīng)用,。海南標(biāo)準(zhǔn)QCL激光器批發(fā)

    波長(zhǎng)覆蓋范圍寬量子級(jí)聯(lián)激光器從波長(zhǎng)設(shè)計(jì)原理上與常規(guī)半導(dǎo)體激光器不同,，常規(guī)半導(dǎo)體激光器的激射波長(zhǎng)受限于材料自身的禁帶寬度，而QCL的激射波長(zhǎng)是由導(dǎo)帶中子帶間的能級(jí)間距決定的,，可以通過(guò)調(diào)節(jié)量子阱/壘層的厚度改變子帶間的能級(jí)間距,，從而改變QCL的激射波長(zhǎng)。從理論上講,，QCL可以覆蓋中遠(yuǎn)紅外到THz波段,。[2]單個(gè)激光器激射波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)諧對(duì)于各種氣體的檢測(cè)，需要激光器的波長(zhǎng)精確平滑地從一個(gè)波長(zhǎng)調(diào)諧到另一個(gè)波長(zhǎng),。對(duì)于特定氣體的檢測(cè),，波長(zhǎng)更需要精確的調(diào)節(jié)以匹配其吸收線，也稱為分子“指紋”,。另外,，通過(guò)波長(zhǎng)調(diào)節(jié)以匹配氣體的第二條吸收線，可以用來(lái)作為條吸收線是否正確的判斷標(biāo)準(zhǔn),。單個(gè)激光器的激射波長(zhǎng)可以通過(guò)改變溫度和工作電流進(jìn)行調(diào)諧,，已有技術(shù)通過(guò)改變激光器的工作溫度,，得到波長(zhǎng)9μm激光器中心頻率,，約為10cm-1。而使用外置光柵,，可以得到更寬的波長(zhǎng)調(diào)諧范圍,。 海南標(biāo)準(zhǔn)QCL激光器批發(fā)