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(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。 QCL的光束質(zhì)量好,，可以利用光的反射來設(shè)計(jì)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。浙江加工QCL激光器

    相比較與其它激光器,，量子級聯(lián)激光器的優(yōu)點(diǎn)如下：1)中遠(yuǎn)紅外和太赫茲波段出射,；在QCL發(fā)明之前，半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長主要在可見光和近紅外波段,，當(dāng)我們需要使用中遠(yuǎn)紅外和太赫茲波段的激光時,，半導(dǎo)體激光器對此則有些無能為力，不同體系激光器激射波長范圍如圖3,。QCL的發(fā)明,，使得半導(dǎo)體激光器也能激射出中遠(yuǎn)紅外和太赫茲波段的激光。如圖3.不同激光器發(fā)光范圍[15]2)寬波長范圍,；QCL激射波長取決于子帶間能量差,，可以通過設(shè)計(jì)量子阱層厚度來實(shí)現(xiàn)波長控制，所以量子級聯(lián)激光器的激射波長范圍極寬（約3-250μm）,，并且可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)特定波長的激光輸出,。3)體積小,；QCL相比其它激光器如：一氧化碳激光器（激射波長為4-5μm）和二氧化碳激光器（激射波長為μm）,，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,。4)單極型結(jié)構(gòu)；傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器為雙極型,，其出光原理依靠的是p-n結(jié)中導(dǎo)帶電子和價帶空穴復(fù)合所產(chǎn)生的受激輻射,，而QCL全程只有電子參與，空穴并未參與輻射發(fā)光過程,，所以量子級聯(lián)激光器為單極型激光器,，且其出射的激光具有很好的單向偏振性。5)高的電子利用效率,；因?yàn)镼CL所獨(dú)特的級聯(lián)結(jié)構(gòu),，電子在參與完子帶間躍遷發(fā)光后，并沒有湮滅,。 江蘇HerriotQCL激光器報(bào)價中紅外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)。

    在環(huán)境污染分子的監(jiān)測分析中,，典型的應(yīng)用有,、、,。近紅外光譜的一個優(yōu)點(diǎn)是壓力加寬不是一個很大的問題,，因此可以在近大氣壓或開放光程工作。缺點(diǎn)是有許多分子在該譜區(qū)沒有吸收,，雖然在測量復(fù)雜混合物時,，這也許是一個優(yōu)點(diǎn)。中紅外波段工作在3－13μm的“指紋”區(qū),，是氣體分子基帶吸收,。這個波段分子吸收線的強(qiáng)度比近紅外波段要大幾個量級。如：CH4在,，理論檢測下限可達(dá),；CO在，理論檢測可達(dá),。通常分子在這個波段的振動和轉(zhuǎn)動光譜譜線非常豐富密集,，典型的光譜線寬約為2×10－3cm－1（~60MHz）。中紅外波段激光光譜技術(shù)目前主要受到激光光源的限制,，但近幾年來,，隨著紅外激光技術(shù)的發(fā)展和新型中紅外相干光源技術(shù)的發(fā)展，在中紅外波段進(jìn)***體分子的超高靈敏檢測技術(shù)有了長足的進(jìn)步,。

    在工業(yè)檢測方面,，量子級聯(lián)激光器以其小型化和集成化的設(shè)計(jì),，完美適應(yīng)了現(xiàn)代工業(yè)的需求。它能夠以更低的能耗和更小的體積完成復(fù)雜的檢測任務(wù),。這對于降低企業(yè)的運(yùn)營成本,，提高生產(chǎn)效率，具有重要的推動作用,。許多企業(yè)通過引入量子級聯(lián)激光器技術(shù),，成功減少了設(shè)備占用空間，并提升了生產(chǎn)線的自動化程度,。綜合來看,，量子級聯(lián)激光器憑借其高效、靈活和經(jīng)濟(jì)的特性,，正逐步改變各行各業(yè)的技術(shù)格局,。無論是在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療成像還是工業(yè)檢測領(lǐng)域,，量子級聯(lián)激光器都為客戶提供了切實(shí)可行的解決方案，幫助企業(yè)提高效率,、降低成本,，從而在競爭激烈的市場環(huán)境中脫穎而出。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,，量子級聯(lián)激光器的未來將更加光明,，值得行業(yè)內(nèi)外的共同關(guān)注。 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,。

    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?。這種測量方法是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,。 TDLAS能實(shí)現(xiàn)"原位,、連續(xù)、實(shí)時測量",，環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng),，易于設(shè)備的小型化。福建COQCL激光器加工

QCL由二次諧波從而對污染氣體進(jìn)行定性或者定量分析,，具有高分辨率,、高靈敏度以及響應(yīng)時間快等特點(diǎn)。浙江加工QCL激光器

    激光器的發(fā)展里程碑如下：1960年發(fā)明的固態(tài)激光器和氣體激光器,，1962年發(fā)明的雙極型半導(dǎo)體激光器和1994年發(fā)明的單極型量子級聯(lián)激光器（QCL）是激光領(lǐng)域的三個重大性里程碑,。量子級聯(lián)激光器的工作原理與通常的半導(dǎo)體激光器截然不同，它打破了傳統(tǒng)p-n結(jié)型半導(dǎo)體激光器的電子-空穴復(fù)合受激輻射機(jī)制,，其發(fā)光波長由半導(dǎo)體能隙來決定,，填補(bǔ)了半導(dǎo)體中紅外激光器的空白。QCL受激輻射過程只有電子參與,，其激射方案是利用在半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)薄層內(nèi)由量子限制效應(yīng)引起的分離電子態(tài)之間產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn),，從而實(shí)現(xiàn)單電子注入的多光子輸出，并且可以輕松得通過改變量子阱層的厚度來改變發(fā)光波長,。量子級聯(lián)激光器比其它激光器的優(yōu)勢在于它的級聯(lián)過程,，電子從高能級跳躍到低能級過程中，不但沒有損失,，還可以注入到下一個過程再次發(fā)光,。這個級聯(lián)過程使這些電子"循環(huán)"起來，從而造就了一種令人驚嘆的激光器,。因此,，量子級聯(lián)激光器的發(fā)明被視為半導(dǎo)體激光理論的一次和里程碑。 浙江加工QCL激光器