QCL激光器的基本結(jié)構(gòu)包括FP-QCL(上圖),、DFB-QCL(中圖)和ECqcL(下圖),。增益介質(zhì)顯示為灰色,波長選擇機(jī)制為藍(lán)色,鍍膜面為橙色,,輸出光束為紅色,。1.**簡單的結(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**大范圍的溫度調(diào)諧,,DFB-QCL還可以提供有限的波長調(diào)諧(通過緩慢的溫度調(diào)諧獲得10~20cm-1的調(diào)諧范圍,,或者通過快速注進(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,,形成ECqcL,。這種結(jié)構(gòu)既可以提供窄光譜輸出,又可以在QC芯片整個增益帶寬上(數(shù)百cm-1)提供快調(diào)諧(速度超過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。 在環(huán)境監(jiān)控,醫(yī)學(xué)應(yīng)用等痕量氣體檢測中,要求QCL單縱模,寬調(diào)諧,高功率,低閾值,高光束質(zhì)量的工作.陜西半導(dǎo)體QCL激光器型號
1994年4月,,貝爾實(shí)驗(yàn)室在《科學(xué)》上報(bào)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(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(bào)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。 廣西NOQCL激光器工廠DFB激光器能避免其他背景氣體的交叉干擾,使檢測系統(tǒng)具有較好的測量精度,。
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(shí),,氣體分子會吸收特定波長的紅外光,導(dǎo)致透過光的強(qiáng)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(dú)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(jìn)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(bào)警措施從而可以避免風(fēng)險(xiǎn)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。
QCL激光器,,得益于先進(jìn)的量子級聯(lián)技術(shù),,實(shí)現(xiàn)了前所未有的高功率輸出,確保了激光的穩(wěn)定性和可靠性,。這一技術(shù)突破,,不僅提升了激光器的轉(zhuǎn)換效率,更將光譜線寬壓縮至極窄范圍,,為用戶帶來了前所未有的度和高效性,。與此同時(shí),我們積極響應(yīng)國家國產(chǎn)化號召,,通過自主研發(fā)與自主生產(chǎn),,大幅度降低了成本,提升了產(chǎn)品的性價(jià)比,,讓用戶能夠以更加實(shí)惠的價(jià)格,,享受到的激光解決方案。
QCL激光器的又一大亮點(diǎn)。無論是光譜分析,、材料加工,,還是其他需要高功率激光支持的應(yīng)用場景,我們的QCL激光器都能輕松應(yīng)對,,展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力和市場競爭力,。 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,。
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(shí)提供數(shù)據(jù),,使得相關(guān)部門能夠及時(shí)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(shí)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,。 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NOQCL激光器工廠
甲烷分子的基頻吸收帶位于在3.3μm附近的中紅外區(qū)域。因此用中紅外激光器探測甲烷氣體非常有益,。陜西半導(dǎo)體QCL激光器型號
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,,提出了量子級聯(lián)激光器的構(gòu)想。量子級聯(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關(guān),因此可以通過設(shè)計(jì)量子阱層的厚度來實(shí)現(xiàn)波長的控制,。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,。 陜西半導(dǎo)體QCL激光器型號