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,,波長選擇機制為藍色,,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作,。 基于光譜學(xué)原理的氣體檢測,有非接觸,、快響應(yīng),、高靈敏、大范圍監(jiān)測等優(yōu)點,,是溫室氣體監(jiān)測技術(shù)的主流方向,。廣西新型QCL激光器定制
氣體分析儀主要利用激光光譜技術(shù),通過氣體對特定波長的激光吸收特性來檢測氣體濃度,。1.激光吸收光譜原理激光吸收光譜法基于不同氣體分子對特定波長的激光具有不同的吸收特性,。當(dāng)激光光束穿過氣體樣品時,特定氣體分子會吸收與其吸收光譜相匹配的激光波長,。通過測量吸收后的激光強度變化,,可以確定氣體的濃度,。2.調(diào)諧二極管激光吸收光譜(TDLAS)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,。3.光聲光譜(PAS)光聲光譜(PhotoacousticSpectroscopy。 天津加工QCL激光器封裝QCL相比其它激光器具有體積小,、重量輕的特點,,其攜帶方便,便于系統(tǒng)化和集成化,。
工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),、化石燃料燃燒、機動車尾氣排放等人類活動產(chǎn)生的過量溫室氣體加劇了全球氣候變暖,,研究和發(fā)展適用于不同空間,、時間尺度的溫室氣體精確、快速,、動態(tài)檢測技術(shù)是環(huán)境氣候研究的基礎(chǔ)和前提,。基于光譜學(xué)原理的氣體檢測技術(shù),,具有非接觸,、快響應(yīng)、高靈敏,、大范圍監(jiān)測等優(yōu)點,,是目前溫室氣體監(jiān)測技術(shù)的主流研究方向。針對當(dāng)前溫室氣體點源,、面源,、區(qū)域、全球等尺度下的監(jiān)測需求,,綜合利用多種形式的光譜學(xué)測量手段,,開展地面探測,、地基探測、機載探測和星載探測四種典型光學(xué)觀測,,獲取溫室氣體空間分布,、季節(jié)變化和年變化的特征和趨勢,這對理解區(qū)域碳排放,、掌握源匯信息,、研究環(huán)境氣候變化規(guī)律等具有重要意義,。二氧化碳(CO2),、甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O),、氫氟碳化合物(HFCs),、全氟碳化合物(PFCs)、六氟化硫(SF6),,其中后三種氣體造成溫室效應(yīng)的能力強,,但從對全球升溫的貢獻百分比來說,CO2,、CH4和N2O三大主要溫室氣體所占的比例大,,它們對全球變暖的總體貢獻占到77%,濃度也呈現(xiàn)出逐年升高的趨勢,。
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,。 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。 中紅外QCL-TDLAS激光氣體檢測技術(shù)有 ppb 級超高靈敏度,、超大檢測范圍,、高選擇性、實用性強,,易于維護等優(yōu)勢,。天津加工QCL激光器封裝
QCL的光束質(zhì)量好,,可以利用光的反射來設(shè)計光學(xué)長程池從而增加系統(tǒng)的吸收光程,提高系統(tǒng)的靈敏度,。廣西新型QCL激光器定制
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)出強大的應(yīng)用潛力和市場競爭力,。**國產(chǎn)化優(yōu)勢:品質(zhì)與供貨的雙重保障**作為國內(nèi)QCL激光器領(lǐng)域的佼佼者,,我們擁有完整的產(chǎn)業(yè)鏈和強大的自主研發(fā)能力。從原材料采購到生產(chǎn)制造,,每一個環(huán)節(jié)都嚴格把關(guān),,確保了產(chǎn)品的品質(zhì)。同時,,我們建立了穩(wěn)定的供貨渠道,,確保客戶能夠隨時獲得所需產(chǎn)品,,無懼市場波動和供應(yīng)鏈風(fēng)險。**產(chǎn)品應(yīng)用場景:科技之光,,照亮未來**QCL激光器在光譜分析,、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷,、材料加工等多個領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用,。在光譜分析領(lǐng)域,我們的QCL激光器能夠提供高分辨率的光譜數(shù)據(jù),,助力科研人員揭示物質(zhì)的微觀世界,;在環(huán)境監(jiān)測中,它能夠精細檢測大氣中的痕量氣體,,為環(huán)境保護貢獻力量,;在醫(yī)療診斷中,它更是激光手術(shù)和生物組織成像的得力助手,,提高了醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性和安全性,。寧波寧儀信息技術(shù)有限公司的QCL激光器,以定制化,、國產(chǎn)化,、高功率為特色,正成為推動科技進步,、產(chǎn)業(yè)升級的重要力量,。我們堅信,在未來的科技道路上,,我們的QCL激光器將繼續(xù)照亮前行的道路,,為用戶帶來更加高效,、精細、可靠的激光解決方案,。廣西新型QCL激光器定制