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,。 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,。NOQCL激光器定制

    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。 內(nèi)蒙古一氧化氮QCL激光器報價在光化學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域,，可調(diào)諧激光器可以用于研究分子結(jié)構(gòu)和生物過程,；

    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,。

    量子級聯(lián)激光理論的創(chuàng)立和量子級聯(lián)激光器的發(fā)明使中遠(yuǎn)紅外波段高可靠、高功率和高特征溫度半導(dǎo)體激光器的實現(xiàn)成為可能,。一般而言,，量子級聯(lián)激光器系統(tǒng)包括量子級聯(lián)激光模塊，控制模塊以及接口模塊,。量子級聯(lián)激光器從結(jié)構(gòu)上來說,，可以分為分布反饋（DistributedFeedback）QCL，F(xiàn)-P（Fabry-Perot）QCL和外腔（ExternalCavity）QCL,。量子級聯(lián)激光器由于其獨特的設(shè)計原理使其具有如下的獨特優(yōu)勢：1：可以提供超寬的光譜范圍（midIRtoTHz）,。2：極好的波長可調(diào)諧性,。3：很高的輸出功率，同時也可以工作在室溫環(huán)境下,。目前國際上已研制出～19μm中遠(yuǎn)紅外量子級聯(lián)激光器系統(tǒng),。隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前量子級聯(lián)激光器不但能以脈沖的方式工作,，而且可以在連續(xù)工作的方式輸出大功率激光,。激光模塊將QC激光器裝進(jìn)一個氣密性封裝內(nèi)，比較大限度的保護(hù)了激光器的性能和壽命,。 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。

    QCL激光器的基本結(jié)構(gòu)包括FP-QCL（上圖）,、DFB-QCL（中圖）和ECqcL（下圖）,。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作,。 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,。重慶H2OQCL激光器供應(yīng)商

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,。NOQCL激光器定制

    常見的溫室氣體光譜學(xué)檢測技術(shù)主要包括非分散紅外光譜技術(shù)（NDIR）、傅立葉變換光譜技術(shù)（FTIR）、差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)（DOAS）,、差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)（DIAL）,、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS）、離軸積分腔輸出光譜技術(shù)（OA-ICOS）,、光腔衰蕩光譜技術(shù)（CRDS）,、激光外差光譜技術(shù)（LHS）、空間外差光譜技術(shù)（SHS）等,。其中,，NDIR技術(shù)利用氣體分子對寬帶紅外光的吸收光譜強(qiáng)度與濃度成正比的關(guān)系，進(jìn)行溫室氣體反演,，具有結(jié)構(gòu)簡單,、操作方便、成本低廉等優(yōu)點,，但儀器的光譜分辨率和檢測靈敏度較低,。FTIR技術(shù)通過測量紅外光的干涉圖，并對干涉圖進(jìn)行傅立葉積分變換,，從而獲得被測氣體紅外吸收光譜,，能夠?qū)崿F(xiàn)多種組分同時監(jiān)測，適用于溫室氣體的本底,、廓線和時空變化測量及其同位素探測,，儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜，價格比較昂貴,。DOAS也是一種寬帶光譜檢測技術(shù),，能夠?qū)崿F(xiàn)多氣體組分探測，儀器光譜分辨率較低,，易受水汽和氣溶膠的影響,。DIAL技術(shù)是一種利用氣體分子后向散射效應(yīng)對氣體遙感探測的光譜技術(shù)，具有高精度,、遠(yuǎn)距離,、高空間分辨等優(yōu)點，系統(tǒng)較為復(fù)雜,，成本較高,。TDLAS技術(shù)利用窄線寬的可調(diào)諧激光光源，完整地掃描到氣體分子的一條或幾條吸收譜線,。NOQCL激光器定制