在現(xiàn)代民用領(lǐng)域，QCL激光器（量子級聯(lián)激光器）作為紅外對抗系統(tǒng)的重要組成部分,，正逐漸顯示出其不可或缺的地位,。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及對安全和效率的日益重視,，QCL激光器在紅外對抗中的應(yīng)用案例層出不窮,，展現(xiàn)出其的性能和的適用性。以某國家的防空系統(tǒng)為例,，該系統(tǒng)在面對敵方導(dǎo)彈威脅時,，采用了QCL激光器紅外對抗技術(shù)。這一技術(shù)通過精確發(fā)射特定波長的激光,，成功地干擾了敵方導(dǎo)彈的紅外尋的系統(tǒng),，顯著提高了防空能力。通過這種方式,，防空系統(tǒng)不僅能夠有效保護(hù)關(guān)鍵設(shè)施的安全,，還能夠降低潛在的經(jīng)濟損失。這一成功應(yīng)用案例展示了QCL激光器在實際戰(zhàn)斗環(huán)境中的高效性和實用性,，同時也反映了現(xiàn)代中科技應(yīng)用的重要性,。 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,。青海CH4QCL激光器多少錢

    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(dá)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(dá)到ppb,，甚至ppt級別。這比傳統(tǒng)的近紅外光源所能達(dá)到的水平,，整整高出了3~6個量級,。 河南COQCL激光器定制QCL激光器的基本結(jié)構(gòu)包括FP-QCL、DFB-QCL和ECqcL,。

    相比較與其它激光器,，量子級聯(lián)激光器的優(yōu)點如下：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)計量子阱層厚度來實現(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)實際需求設(shè)計特定波長的激光輸出。3)體積??；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,，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,；因為QCL所獨特的級聯(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,。

    分子紅外光譜與分子的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，是研究表征分子結(jié)構(gòu)的一種有效手段,，將一束不同波長的紅外射線照射到物質(zhì)的分子上,，某些特定波長的紅外射線被吸收，形成這一分子的紅外吸收光譜,。每種分子都有由其組成和結(jié)構(gòu)決定的獨有的紅外吸收光譜,，可以采用與標(biāo)準(zhǔn)化合物的紅外光譜對比的方法來做分析鑒定。紅外光譜法主要研究在振動中伴隨有偶極矩變化的化合物（沒有偶極矩變化的振動在拉曼光譜中出現(xiàn)）,。因此,，除了單原子和同核分子如Ne、He,、H2等之外,，幾乎所有的有機化合物在紅外光譜區(qū)均有吸收。除光學(xué)異構(gòu)體,，某些高分子量的高聚物以及在分子量上只有微小差異的化合物外,，凡是具有結(jié)構(gòu)不同的兩個化合物，一定不會有相同的紅外光譜,。通常紅外吸收帶的波長位置與吸收譜帶的強度,，反映了分子結(jié)構(gòu)上的特點，可以用來鑒定未知物的結(jié)構(gòu)組成或其化學(xué)基團(tuán),；而吸收譜帶的吸收強度與分子組成或化學(xué)基團(tuán)的含量有關(guān),，可用以進(jìn)行定量分析和純度鑒定。由于紅外光譜分析特征性強,，氣體,、液體、固體樣品都可測定,，并具有用量少,，分析速度快,，不破壞樣品的特點,。因此，紅外光譜法不僅與其它許多分析方法一樣,，能進(jìn)行定性和定量分析,，而且該法是鑒定化合物和測定分子結(jié)構(gòu)的**有用方法之一,。 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,。

    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,。 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。甘肅CO2QCL激光器工廠

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,。青海CH4QCL激光器多少錢

    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,，這時吸收線不會因為壓力而加寬。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、實時,、動態(tài),、多組分同時測量的優(yōu)點。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,。 青海CH4QCL激光器多少錢