傳統(tǒng)的半導體激光器,，工作原理都是依靠半導體材料中導帶的電子和價帶中的空穴復合而激發(fā)光子，其激射波長由半導體材料的禁帶寬度所決定,由于受禁帶寬度的限制,，使得半導體激光器難以發(fā)出中遠紅外以及太赫茲波段的激光,。自然界不多的對應能出射中遠紅外的半導體材料-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。為了使半導體激光器也能激射中遠紅外以及太赫茲波段的光,，科研人員跳出了基于半導體材料p-n結發(fā)光的理論,，提出了量子級聯(lián)激光器的構想,。量子級聯(lián)激光器的工作原理為電子在半導體材料導帶的子帶間躍遷和聲子共振輔助隧穿從而產(chǎn)生光放大，其出射波長由導帶的子帶間的能量差所決定,，和半導體材料的禁帶寬度無關,，因此可以通過設計量子阱層的厚度來實現(xiàn)波長的控制。如圖1.(A)傳統(tǒng)半導體激光器其發(fā)光原理(B)QCL發(fā)光原理,。 TDLAS：當激光波長與待測氣體分子的吸收線匹配時,，分子會吸收部分能量，透射光強度的變化,，計算氣體濃度,。新疆標準QCL激光器哪家好

    閾值電流密度較低帶間躍遷和子帶間躍遷示意圖常規(guī)半導體激光器是雙極性器件，導帶中的電子與價帶中的空穴復合生成光子,，而量子級聯(lián)激光器是單極性器件,，只靠導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,。當然,，QCL的閾值電流密度也與有源區(qū)設計，材料生長以及器件結構有關,。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。 貴州制造QCL激光器報價量子級聯(lián)激光器是一種新型半導體激光器,，體積小,、壽命長等特點,，其工作原理卻和傳統(tǒng)半導體激光器截然不同。

    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）是激光領域的三個重大變革性里程碑,。量子級聯(lián)激光器的工作原理與通常的半導體激光器截然不同，它打破了傳統(tǒng)p-n結型半導體激光器的電子-空穴復合受激輻射機制,，其發(fā)光波長由半導體能隙來決定,，填補了半導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體異質結薄層內(nèi)由量子限制效應引起的分離電子態(tài)之間產(chǎn)生粒子數(shù)反轉,，從而實現(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)明被視為半導體激光理論的一次變革和里程碑。

    量子級聯(lián)激光器是基于多個量子阱異質結中掩埋次能級躍遷的單極半導體注入激光器,，它們是通過能帶工程并通過分子束外延生長方法得到的,。QCL激光器的輸出波長依賴于量子阱和作用區(qū)掩埋層的厚度而不是激光材料的能級。由于QCL輸出波長不受帶隙寬度的限制,，因而能夠被制成在中紅外波長區(qū)較寬范圍里輸出,。QCL的輸出波長區(qū)可以從μm到60μm，激光輸出功率可以達到幾個mW,。QCL在脈沖工作方式下可以工作在室溫下,，并且已經(jīng)被用于痕量氣體的光譜檢測，但由于脈沖激光固有特點使其線寬相對較寬,。雖然單模連續(xù)輸出DFB－QCL已早有報道,，但到目前為止，還沒有痕量氣體檢測的報道,。鑒于目前中紅外光譜區(qū)傳統(tǒng)激光技術存在的需要低溫制冷等限制,，利用技術成熟的近紅外激光光源的參量頻率轉換實現(xiàn)室溫下連續(xù)波中紅外相干光源輸出是一個有效的補充。在中紅外光譜相干光輸出的參量過程主要有光參量振蕩（OPO）和差頻變換（DFG）,。 針對部分疾病,目前已有許多基于 TDLAS 技術的無創(chuàng)檢測方法,且效果明顯,。

    在現(xiàn)代民用領域，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,。隨著技術的不斷進步,，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)在面對敵方導彈威脅時,，采用了QCL激光器紅外對抗技術,。這一技術通過精確發(fā)射特定波長的激光，成功地干擾了敵方導彈的紅外尋的系統(tǒng),，顯著提高了防空能力,。通過這種方式，防空系統(tǒng)不僅能夠有效保護關鍵設施的安全,，還能夠降低潛在的經(jīng)濟損失,。這一成功應用案例展示了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)代中科技應用的重要性,。 DFB激光器由于具有良好的單色性,，窄線寬特性和頻率調諧特性。新疆標準QCL激光器哪家好

QCL有著非常重要的用途,，高精度痕量氣體傳感,、自由空間光通信、定向紅外干擾等,。新疆標準QCL激光器哪家好

QCL（量子級聯(lián)激光器）激光驅動器是專門設計用于激勵量子級聯(lián)激光器的電子設備,。QCL是一種基于半導體材料的激光器，具有較高的效率和可調的波長,，廣泛應用于光譜學,、激光雷達和通信等領域。QCL激光驅動器的主要功能包括：1.電流控制：提供穩(wěn)定的電流源,，以確保QCL在比較好工作狀態(tài)下運行,。2.調制功能：能夠對激光輸出進行調制，以實現(xiàn)不同的應用需求,，如脈沖激光輸出,。3.溫度控制：通常集成溫控系統(tǒng)，以保持激光器在穩(wěn)定的溫度環(huán)境中工作,，確保性能穩(wěn)定,。4.保護功能：具備過流、過溫等保護機制,，以防止激光器因異常條件而損壞,。選擇合適的QCL激光驅動器時，需要考慮激光器的工作參數(shù)、所需的調制頻率和穩(wěn)定性等因素,。新疆標準QCL激光器哪家好