大氣中CO2,、CH4,、N2O三大溫室氣體的特征吸收光譜主要位于近紅外和中紅外光波段,，其中近紅外波段波長在－μm范圍，對應(yīng)于氣體分子的“泛頻”吸收譜帶,，而中紅外波段波長位于－25μm范圍,，對應(yīng)于氣體分子的“基頻”吸收譜帶，吸收強(qiáng)度要明顯高于近紅外波段,，適用于濃度痕量氣體分子的高靈敏檢測,。針對目前溫室氣體多目標(biāo)場景監(jiān)測需求，研究人員開展了不同形式的探測方法研究,，主要包括地面探測,、地基探測、機(jī)載探測和星載探測,，綜合運(yùn)用各種吸收光譜技術(shù)和儀器,，通過掃描獲取溫室氣體紅外波段的特征吸收光譜，經(jīng)過光電信號轉(zhuǎn)換,、光譜信號采集,、濃度算法解析、軟件數(shù)據(jù)處理等技術(shù)過程,，能夠?qū)崿F(xiàn)溫室氣體多組分高靈敏時空分辨觀測,。 激光氣體分析被用于各種氣體檢測研究。高精度和靈敏度使其成為研究氣體環(huán)境科學(xué)和物理化學(xué)性質(zhì)的理想設(shè)備,。福建加工QCL激光器封裝

    閾值電流密度較低帶間躍遷和子帶間躍遷示意圖常規(guī)半導(dǎo)體激光器是雙極性器件,，導(dǎo)帶中的電子與價帶中的空穴復(fù)合生成光子，而量子級聯(lián)激光器是單極性器件,，只靠導(dǎo)帶中子帶間電子的躍遷產(chǎn)生光子,，如圖4所示，電子躍遷的始態(tài)與終態(tài)的曲線的曲率相同,，這樣形成的增益譜很窄而且對稱,，是量子級聯(lián)激光器能夠低閾值工作的一個原因。當(dāng)然,，QCL的閾值電流密度也與有源區(qū)設(shè)計,，材料生長以及器件結(jié)構(gòu)有關(guān)。尺寸較小圖5量子級聯(lián)激光器實(shí)物圖量子級聯(lián)激光器的尺寸較小,，如圖5所示,，量子級聯(lián)激光器管芯的長度一般為3mm，隨著激光器性能提高,，可以將其封裝在方盒內(nèi),，從而方便地移動和操作。量子級聯(lián)激光器的工作溫度,、輸出性能和波長覆蓋范圍在過去的20年取得了迅猛發(fā)展,。其中,，有兩個里程碑，一個是1997年室溫工作的分布反饋量子級聯(lián)激光器（DFB-QCL）的研制成功,，實(shí)現(xiàn)了波長為μm和8μm的DFB-QCL的室溫工作,，其中μm的激光器300K時峰值功率為60mW；另一個是2002年實(shí)現(xiàn)了波長為μm量子級聯(lián)激光器的室溫連續(xù)工作,，器件在292K時輸出功率為17mW,，比較高連續(xù)工作溫度為321K。 甘肅標(biāo)準(zhǔn)QCL激光器封裝在光譜學(xué)領(lǐng)域,，可調(diào)諧激光器可以用于精確測量物質(zhì)的光譜特性,；

QCL（量子級聯(lián)激光器）激光驅(qū)動器是專門設(shè)計用于激勵量子級聯(lián)激光器的電子設(shè)備。QCL是一種基于半導(dǎo)體材料的激光器,，具有較高的效率和可調(diào)的波長，廣泛應(yīng)用于光譜學(xué),、激光雷達(dá)和通信等領(lǐng)域,。QCL激光驅(qū)動器的主要功能包括：1.電流控制：提供穩(wěn)定的電流源，以確保QCL在比較好工作狀態(tài)下運(yùn)行,。2.調(diào)制功能：能夠?qū)す廨敵鲞M(jìn)行調(diào)制,，以實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用需求，如脈沖激光輸出,。3.溫度控制：通常集成溫控系統(tǒng),，以保持激光器在穩(wěn)定的溫度環(huán)境中工作，確保性能穩(wěn)定,。4.保護(hù)功能：具備過流,、過溫等保護(hù)機(jī)制，以防止激光器因異常條件而損壞,。選擇合適的QCL激光驅(qū)動器時,，需要考慮激光器的工作參數(shù)、所需的調(diào)制頻率和穩(wěn)定性等因素,。

    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。 QCL在高靈敏檢測方面具備天然的優(yōu)勢,，可能成為呼吸氣體分析技術(shù)領(lǐng)域瓶頸的可靠解決方案,。

    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。福建一氧化氮QCL激光器供應(yīng)商

中紅外QCL-TDLAS在氣體檢測中具有高靈敏度,、高分辨率及快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),。福建加工QCL激光器封裝

    中紅外溫室氣體激光器在環(huán)境監(jiān)測和氣候變化研究中正發(fā)揮著越來越關(guān)鍵的作用，隨著全球?qū)厥覛怏w減排的日益重視,，市場對高效,、精確的氣體檢測設(shè)備的需求也在不斷攀升。中紅外溫室氣體激光器憑借其的性能和技術(shù)優(yōu)勢,，已經(jīng)成為這一領(lǐng)域不可或缺的重要工具,。首先，這種激光器能夠精確檢測諸如二氧化碳,、甲烷等主要溫室氣體，其高靈敏度和選擇性使其在環(huán)境監(jiān)測,、工業(yè)排放評估以及城市空氣質(zhì)量檢測等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,。各國和企業(yè)逐步加強(qiáng)對溫室氣體排放的監(jiān)管，推動了中紅外溫室氣體激光器的廣泛應(yīng)用,，比如在城市的空氣質(zhì)量監(jiān)測中,，這些激光器可以實(shí)時提供數(shù)據(jù)，使得相關(guān)部門能夠及時采取措施,，改善空氣質(zhì)量,，保護(hù)民眾的健康。其次,，技術(shù)的不斷進(jìn)步為中紅外溫室氣體激光器的性能提升提供了新的可能,。近年來，激光技術(shù)的創(chuàng)新使得這些設(shè)備在體積,、功耗和成本方面得到了改善,。例如，采用新型材料和工藝,，使得激光器的體積更加小巧,，便于攜帶和部署，同時降低了生產(chǎn)和維護(hù)成本。這一趨勢不僅降低了使用門檻,，也使得中紅外溫室氣體激光器能夠在更多的應(yīng)用場景中發(fā)揮作用,，滿足市場對靈活性和便攜性的需求，甚至可以應(yīng)用于野外勘測和移動監(jiān)測等場合,。 福建加工QCL激光器封裝