量子級聯(lián)激光器輸出功率較高圖3量子級聯(lián)激光器有源區(qū)工作示意圖(兩個(gè)周期)比起中紅外波段其它光源,QCL的輸出功率較高,。不同的激光氣體檢測應(yīng)用中會需要不同的功率,故激光器的高功率工作是非常必要的,。改變工作電流就可以改變激光器的輸出功率,,高功率的激光器能夠提供的功率范圍大,,可以滿足更多的應(yīng)用場景。QCL輸出功率較高的原因可以歸結(jié)于其本身的有源區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),,其電子利用效率較高,。內(nèi)量子效率是指每秒注入有源區(qū)的電子-空穴對數(shù)能夠產(chǎn)生的光子數(shù)多少。圖3給出典型的QCL有源區(qū)工作示意圖,,電子流通過一系列的子帶和微帶,,實(shí)現(xiàn)子帶中的上能級電子的集聚,之后迅速躍遷到下能級并產(chǎn)生光子,,之后注入?yún)^(qū)再重復(fù)利用電子流,,使之進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。理論上一個(gè)電子可以產(chǎn)生與有源區(qū)級數(shù)相同的光子數(shù),,從而內(nèi)量子效率較高,,輸出的功率也就越大。而常規(guī)的半導(dǎo)體激光器中,,一個(gè)電子在與空穴相遇后輻射出一個(gè)光子,。可室溫工作許多應(yīng)用中需要激光器能室溫工作(室溫脈沖或室溫連續(xù)工作),。器件低溫工作時(shí)需將激光器放置在液氮制冷的杜瓦中,,將增大系統(tǒng)體積,而且不利于激光器的光束整形,。而常規(guī)半導(dǎo)體激光器中電子和空穴的分布對溫度十分敏感,,在長波長區(qū)域。 在大氣污染監(jiān)控中,,QCL能夠準(zhǔn)確檢測大氣中的微量成分,,為環(huán)境保護(hù)提供有力支持。半導(dǎo)體QCL激光器多少錢
中紅外溫室氣體激光器在環(huán)境監(jiān)測和氣候變化研究中正發(fā)揮著越來越關(guān)鍵的作用,,隨著全球?qū)厥覛怏w減排的日益重視,,市場對高效、精確的氣體檢測設(shè)備的需求也在不斷攀升,。中紅外溫室氣體激光器憑借其的性能和技術(shù)優(yōu)勢,,已經(jīng)成為這一領(lǐng)域不可或缺的重要工具。首先,,這種激光器能夠精確檢測諸如二氧化碳,、甲烷等主要溫室氣體,其高靈敏度和選擇性使其在環(huán)境監(jiān)測,、工業(yè)排放評估以及城市空氣質(zhì)量檢測等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,。各國和企業(yè)逐步加強(qiáng)對溫室氣體排放的監(jiān)管,推動了中紅外溫室氣體激光器的廣泛應(yīng)用,,比如在城市的空氣質(zhì)量監(jiān)測中,,這些激光器可以實(shí)時(shí)提供數(shù)據(jù),,使得相關(guān)部門能夠及時(shí)采取措施,改善空氣質(zhì)量,,保護(hù)民眾的健康,。其次,技術(shù)的不斷進(jìn)步為中紅外溫室氣體激光器的性能提升提供了新的可能,。近年來,,激光技術(shù)的創(chuàng)新使得這些設(shè)備在體積、功耗和成本方面得到了改善,。例如,,采用新型材料和工藝,使得激光器的體積更加小巧,,便于攜帶和部署,,同時(shí)降低了生產(chǎn)和維護(hù)成本。這一趨勢不僅降低了使用門檻,,也使得中紅外溫室氣體激光器能夠在更多的應(yīng)用場景中發(fā)揮作用,,滿足市場對靈活性和便攜性的需求,甚至可以應(yīng)用于野外勘測和移動監(jiān)測等場合,。 河南二氧化碳QCL激光器哪家好TDLAS技術(shù)采用的半導(dǎo)體激光光源的光譜,,寬度遠(yuǎn)小于氣體吸收譜線的展寬,得到單線吸收光譜,。
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(diǎn),,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(shí)監(jiān)測,,適用于溫室氣體的本底、廓線和時(shí)空變化測量及其同位素探測,,儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜,價(jià)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(diǎn),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,。
波長覆蓋范圍寬量子級聯(lián)激光器從波長設(shè)計(jì)原理上與常規(guī)半導(dǎo)體激光器不同,,常規(guī)半導(dǎo)體激光器的激射波長受限于材料自身的禁帶寬度,而QCL的激射波長是由導(dǎo)帶中子帶間的能級間距決定的,,可以通過調(diào)節(jié)量子阱/壘層的厚度改變子帶間的能級間距,,從而改變QCL的激射波長。從理論上講,,QCL可以覆蓋中遠(yuǎn)紅外到THz波段,。[2]單個(gè)激光器激射波長連續(xù)可調(diào)諧對于各種氣體的檢測,需要激光器的波長精確平滑地從一個(gè)波長調(diào)諧到另一個(gè)波長,。對于特定氣體的檢測,,波長更需要精確的調(diào)節(jié)以匹配其吸收線,也稱為分子“指紋”,。另外,,通過波長調(diào)節(jié)以匹配氣體的第二條吸收線,可以用來作為條吸收線是否正確的判斷標(biāo)準(zhǔn),。單個(gè)激光器的激射波長可以通過改變溫度和工作電流進(jìn)行調(diào)諧,,已有技術(shù)通過改變激光器的工作溫度,得到波長9μm激光器中心頻率,,約為10cm-1,。而使用外置光柵,可以得到更寬的波長調(diào)諧范圍,。 TDLAS:當(dāng)激光波長與待測氣體分子的吸收線匹配時(shí),,分子會吸收部分能量,,透射光強(qiáng)度的變化,計(jì)算氣體濃度,。
QCL激光器,,得益于先進(jìn)的量子級聯(lián)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了前所未有的高功率輸出,,確保了激光的穩(wěn)定性和可靠性,。這一技術(shù)突破,不僅提升了激光器的轉(zhuǎn)換效率,,更將光譜線寬壓縮至極窄范圍,,為用戶帶來了前所未有的度和高效性。與此同時(shí),,我們積極響應(yīng)國家國產(chǎn)化號召,,通過自主研發(fā)與自主生產(chǎn),大幅度降低了成本,,提升了產(chǎn)品的性價(jià)比,,讓用戶能夠以更加實(shí)惠的價(jià)格,享受到的激光解決方案,。
QCL激光器的又一大亮點(diǎn),。無論是光譜分析、材料加工,,還是其他需要高功率激光支持的應(yīng)用場景,,我們的QCL激光器都能輕松應(yīng)對,展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力和市場競爭力,。 提供從QCL光源,、MCT探測器等模塊組件,再到激光氣體分析系統(tǒng)的全套解決方案,。四川氣體檢測QCL激光器供應(yīng)商
分布式反饋激光二極管(DFB-LD)檢測某種氣體,,該二極管具有特定于該氣體的光吸收波長。半導(dǎo)體QCL激光器多少錢
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(shí)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(gè)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,。 半導(dǎo)體QCL激光器多少錢