量子級聯(lián)激光理論的創(chuàng)立和量子級聯(lián)激光器的發(fā)明使中遠紅外波段高可靠、高功率和高特征溫度半導(dǎo)體激光器的實現(xiàn)成為可能。一般而言,，量子級聯(lián)激光器系統(tǒng)包括量子級聯(lián)激光模塊,，控制模塊以及接口模塊,。量子級聯(lián)激光器從結(jié)構(gòu)上來說,，可以分為分布反饋（DistributedFeedback）QCL,，F(xiàn)-P（Fabry-Perot）QCL和外腔（ExternalCavity）QCL,。量子級聯(lián)激光器由于其獨特的設(shè)計原理使其具有如下的獨特優(yōu)勢：1：可以提供超寬的光譜范圍（midIRtoTHz）。2：極好的波長可調(diào)諧性,。3：很高的輸出功率，同時也可以工作在室溫環(huán)境下,。目前國際上已研制出～19μm中遠紅外量子級聯(lián)激光器系統(tǒng),。隨著技術(shù)的進步,，目前量子級聯(lián)激光器不但能以脈沖的方式工作,，而且可以在連續(xù)工作的方式輸出大功率激光,。激光模塊將QC激光器裝進一個氣密性封裝內(nèi)，比較大限度的保護了激光器的性能和壽命,。 在工業(yè)污染分析中,，QCL的快速響應(yīng)和高靈敏度使其能夠?qū)崟r監(jiān)測煙塵顆粒的組成和濃度。湖北半導(dǎo)體QCL激光器哪家好

    紅外激光光譜學(xué)獨特的優(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,。主要的應(yīng)用有：(1)高選擇性，高分辨率的光譜技術(shù),，由于分子光譜的“指紋”特征，它不受其它氣體的干擾,。這一特性與其它方法相比有明顯的優(yōu)勢,。(2)它是一種對所有在紅外有吸收的活躍分子都有效的通用技術(shù)，同樣的儀器可以方便的改成測量其它組分的儀器,，只需要改變激光器和標(biāo)準(zhǔn)氣,。由于這個特點,，很容易就能將其改成同時測量多組分的儀器,。(3)它具有速度快,，靈敏度高的優(yōu)點。在不失靈敏度的情況下,，其時間分辨率可以在ms量級,。應(yīng)用該技術(shù)的主要領(lǐng)域有：分子光譜研究,、工業(yè)過程監(jiān)測控制,、燃燒過程診斷分析、發(fā)動機效率和機動車尾氣測量,、檢測,、大氣中痕量污染氣體監(jiān)測等。因此,，可調(diào)諧紅外激光光譜新方法及其環(huán)境污染時空分布監(jiān)測研究對國家可持續(xù)發(fā)展和解決環(huán)境領(lǐng)域中必不可少的監(jiān)測分析新方法與新技術(shù)有重要的科學(xué)意義和實用價值,。應(yīng)用該技術(shù)的主要領(lǐng)域有：1,、分子光譜研究：光譜結(jié)構(gòu),、線寬,、線強等；2,、大氣痕量氣體檢測：CH2O,、CH4,、CO2、NH3等；3,、工業(yè)過程監(jiān)測控制：CO,、CO2,、H2O、NH3等,；4,、醫(yī)療診斷：NO,、CO,、CO2、CH4等,；5,、機動車尾氣測量：CO,、CO2、NH3,、NO等,。 山東國產(chǎn)QCL激光器供應(yīng)商基于 TDLAS 技術(shù)的無創(chuàng)檢測方法，且效果明顯,。

    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,、機載探測和星載探測，綜合運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。

    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。因此可以掙脫實驗室的束縛,，在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中大展拳腳。比如大氣環(huán)境在線監(jiān)測、發(fā)動機效率檢測,、汽車尾氣測量,、工業(yè)過程氣體實時監(jiān)測等等,。TDLAS利用半導(dǎo)體激光器的波長調(diào)諧特性,，可獲得被選定的待測氣體特征吸收峰的吸收光譜，從而對氣體定性或者定量的分析,。每種氣體分子的吸收峰受其他氣體吸收干擾很小,，所以也稱之為"分子的指紋峰"TDLAS技術(shù)簡單來說就是這些氣體"分子指紋"的識別系統(tǒng),，具有很強的選擇性。此外，TDLAS的檢測靈敏度也是較高的,，不過檢出限能達到怎樣的量級，就和所用光源有著很大的關(guān)系,。常見的污染氣體的"指紋峰"主要集中在4μm-10μm,，基本是中紅外的天下，所以,，作為中紅外激光光源的QCL,，則可展現(xiàn)性能優(yōu)勢。再加之高輸出功率，檢出限可達到ppb，甚至ppt級別,。這比傳統(tǒng)的近紅外光源所能達到的水平，整整高出了3~6個量級,。 在材料科學(xué)領(lǐng)域,，可調(diào)諧激光器可以用于精確控制材料的加工和改性過程,。

    波長覆蓋范圍寬量子級聯(lián)激光器從波長設(shè)計原理上與常規(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受限于材料自身的禁帶寬度，而QCL的激射波長是由導(dǎo)帶中子帶間的能級間距決定的,，可以通過調(diào)節(jié)量子阱/壘層的厚度改變子帶間的能級間距,，從而改變QCL的激射波長。從理論上講,，QCL可以覆蓋中遠紅外到THz波段,。[2]單個激光器激射波長連續(xù)可調(diào)諧對于各種氣體的檢測，需要激光器的波長精確平滑地從一個波長調(diào)諧到另一個波長,。對于特定氣體的檢測,，波長更需要精確的調(diào)節(jié)以匹配其吸收線，也稱為分子“指紋”,。另外,，通過波長調(diào)節(jié)以匹配氣體的第二條吸收線，可以用來作為條吸收線是否正確的判斷標(biāo)準(zhǔn),。單個激光器的激射波長可以通過改變溫度和工作電流進行調(diào)諧,，已有技術(shù)通過改變激光器的工作溫度，得到波長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調(diào)諧范圍,。 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。山西甲烷QCL激光器報價

TDLAS技術(shù)有高效,、選擇高,、響應(yīng)快、適應(yīng)性強等優(yōu)點,，通過追蹤分子的吸收光譜獲得特征參數(shù)的重要手段,。湖北半導(dǎo)體QCL激光器哪家好

    痕量氣體檢測對于很多領(lǐng)域都有著非常重要的作用,比如大氣環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程監(jiān)測,、燃燒流場診斷,、人體呼吸氣體檢測等等。而紅外光譜為分子的振動躍遷光譜,因此在檢測技術(shù)中,“紅外激光光譜法”是目前受到較多關(guān)注的主流方法之一,。不同于傅里葉變換紅外光譜(FTIR),、非分散紅外光譜(NDIR)這些“紅外光譜”同門,紅外激光光譜配置的不是寬帶光源,而是高單色性的紅外激光。有著更高的光譜分辨率、可以實現(xiàn)長光程檢測,、不需要額外分光部件,儀器能夠進一步小型化等等優(yōu)點。按波段來分的話,紅外激光光譜法主要涉及近紅外和中紅外兩個波段,。相對于近紅外,中紅外波段是氣體分子基帶吸收光譜區(qū),分子吸收線的強度比近紅外要大幾個量級,。比如,CH4在3．3um處的吸收強度,是其在1．6um處的163倍,理論檢測下限可達0．9ppb/m。因此,它能夠?qū)崿F(xiàn)痕量氣體的超高靈敏探測,。在一些濃度較低或?qū)`敏度要求較高的污染源排放的氣體監(jiān)測中,有很好的應(yīng)用,。 湖北半導(dǎo)體QCL激光器哪家好