TDLAS能實現(xiàn)"原位,、連續(xù),、實時測量",環(huán)境適應力強,,易于設備的小型化,。因此可以掙脫實驗室的束縛,在產業(yè)應用中大展拳腳,。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利用半導體激光器的波長調諧特性,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。 QCL激光器的基本結構包括FP-QCL,、DFB-QCL和ECqcL,。遼寧H2OQCL激光器價格
除了氣體檢測外,帶間級聯(lián)激光器也可用于***領域中,。紅外半導體激光器由于體積小、效率高,、易調制,、環(huán)境適應強等優(yōu)點在***領域得到了廣泛應用。紅外制導導彈已經從***代紅外尋的制導向第四代3~5μm中紅外波段凝視成像制導發(fā)展,,該技術**提高了紅外制導導彈的靈敏度和抗干擾能力,,使其獲得了更遠的攻擊距離。此外,,中紅外波段還可以應用于工業(yè)過程控制,、臨床呼吸診斷、紅外景象投影,、醫(yī)學醫(yī)療和化學生物威脅探測等領域中,;還可以作為光發(fā)射機進行通信,實現(xiàn)自由空間內的信息傳輸,。目前,,可以實現(xiàn)中紅外波段激光器的主要技術手段包括一類(type-Ⅰ)量子阱(QW)銻化鎵(GaSb)基的激光器及其形成的一類級聯(lián)量子阱激光器。此外還有目前在長波紅外和太赫茲波段非常熱門的量子級聯(lián)激光器,。本文重點介紹帶間級聯(lián)激光器,。 四川水QCL激光器封裝在光譜學領域,可調諧激光器可以用于精確測量物質的光譜特性,;
可調諧半導體激光吸收光譜(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy)技術主要是利用可調諧半導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,。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行測量,,避免了不同分子光譜的交叉干擾,從而準確的鑒別出待測氣體??烧{諧紅外激光光譜技術獨特的優(yōu)勢以及在許多領域有著潛在的重要應用價值,,是近年來非常熱門的研究領域之一??烧{諧半導體激光器,,目前常用于TDLAS技術的可調諧半導體激光器包括:法珀(Fabry-Perot)激光器、分布反饋式(DistributedFeedback)半導體激光器,、分布布喇格反射(DistributedBraggreflector)激光器,、垂直腔表面發(fā)射(Vertical-cavitysurface-emitting)激光器和外腔調諧半導體激光器。
復雜生態(tài)環(huán)境溫室氣體不同空間,、時間尺度的濃度監(jiān)測是了解溫室氣體源與匯的基礎,。目前適應生態(tài)環(huán)境溫室氣體長期連續(xù)監(jiān)測的技術手段仍有待研究??烧{諧半導體激光吸收光譜(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy,TDLAS)是一種非侵入式光譜測量技術,具有高選擇,、高靈敏度、高分辨等特點,與目前新興的中紅外量子級聯(lián)激光器(QuantumCascadeLaser,QCL)相結合,可實現(xiàn)分子"基頻"吸收光譜測量,進一步提高檢測靈敏度,達到溫室氣體區(qū)域環(huán)境監(jiān)測需求,。激光氣體分析利用激光光譜技術,,通過氣體對特定波長激光的吸收特性來檢測氣體濃度。適用于檢測具有特定吸收特性的氣體,,如甲烷,、二氧化碳、一氧化碳,、水蒸氣,、氧化亞氮和氨氣。憑借其高精度,、快速響應和非接觸式檢測的特點,,激光氣體分析儀在工業(yè)過程控制、環(huán)境監(jiān)測,、安全與泄漏檢測,、醫(yī)療與生命科學以及科研實驗室等多個領域中得到了廣泛應用。 利用多種形式的光譜學測量手段,,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觀測.
帶間級聯(lián)激光器(ICL)是實現(xiàn)3~5μm波段中紅外激光器的重要前沿,,其在半導體光電器件技術,、氣體檢測、醫(yī)學醫(yī)療以及自由空間光通信等領域具有重要科學意義和應用價值,。近年來,,半導體帶間級聯(lián)激光器的量子阱能帶理論設計方法和激光器制備**技術得到迅速提升。帶間級聯(lián)激光器是一種以?族體系為主,通過量子工程的能帶設計及其材料外延,、工藝制作而成的可以工作于中紅外波段的激光器,。由于結合了傳統(tǒng)的量子阱激光器較長的上能級載流子復合壽命,以及量子級聯(lián)激光器(QCL)通過級聯(lián)結構實現(xiàn)較高內量子效率的優(yōu)點,,在中紅外波段具有較大的優(yōu)勢,。研究背景中紅外波段包含了許多氣體分子的吸收峰,對于氣體分子而言,,在中紅外波段的中心吸收截面一般比其在近紅外區(qū)的中心吸收截面高幾個數(shù)量級,。因此,為了獲得更高的靈敏度和更低的檢測限,,利用中紅外的可調諧半導體激光器吸收光譜技術(TDLAS)可以實現(xiàn)對特殊或有毒氣體的檢測。常見的位于中紅外波段的氣體分子如圖1所示,,諸如礦井氣體甲烷(CH4)分子吸收峰位于3260nm,,一氧化碳(CO)分子吸收峰位于4610nm,二氧化碳(CO2)分子吸收峰位于4230nm,,氯化氫(HCl)分子吸收峰位于3395nm,,溴化氫(HBr)分子吸收峰位于4020nm。 量子級聯(lián)激光器窄線寬,,可以獲得氣體分子,、原子光譜線精細結構,因此在氣體檢測分辨率要高于其他檢測方法,。吉林SF6QCL激光器哪家好
QCL在高靈敏檢測方面具備天然的優(yōu)勢,,可能成為呼吸氣體分析技術領域瓶頸的可靠解決方案。遼寧H2OQCL激光器價格
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計,,完美適應了現(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雜的檢測任務,。這對于降低企業(yè)的運營成本,,提高生產效率,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,,成功減少了設備占用空間,并提升了生產線的自動化程度,。綜合來看,,量子級聯(lián)激光器憑借其高效、靈活和經濟的特性,,正逐步改變各行各業(yè)的技術格局,。無論是在環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療成像還是工業(yè)檢測領域,量子級聯(lián)激光器都為客戶提供了切實可行的解決方案,,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,。隨著技術的不斷進步和應用范圍的擴大,量子級聯(lián)激光器的未來將更加光明,,值得行業(yè)內外的共同關注,。 遼寧H2OQCL激光器價格