痕量氣體檢測(cè)對(duì)于很多領(lǐng)域都有著非常重要的作用,比如大氣環(huán)境監(jiān)測(cè),、工業(yè)過(guò)程監(jiān)測(cè),、燃燒流場(chǎng)診斷,、人體呼吸氣體檢測(cè)等等,。而紅外光譜為分子的振動(dòng)躍遷光譜,因此在檢測(cè)技術(shù)中,“紅外激光光譜法”是目前受到較多關(guān)注的主流方法之一。不同于傅里葉變換紅外光譜(FTIR),、非分散紅外光譜(NDIR)這些“紅外光譜”同門(mén),紅外激光光譜配置的不是寬帶光源,而是高單色性的紅外激光,。有著更高的光譜分辨率,、可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)光程檢測(cè),、不需要額外分光部件,儀器能夠進(jìn)一步小型化等等優(yōu)點(diǎn),。按波段來(lái)分的話,紅外激光光譜法主要涉及近紅外和中紅外兩個(gè)波段。相對(duì)于近紅外,中紅外波段是氣體分子基帶吸收光譜區(qū),分子吸收線的強(qiáng)度比近紅外要大幾個(gè)量級(jí),。比如,CH4在3．3um處的吸收強(qiáng)度,是其在1．6um處的163倍,理論檢測(cè)下限可達(dá)0．9ppb/m,。因此,它能夠?qū)崿F(xiàn)痕量氣體的超高靈敏探測(cè)。在一些濃度較低或?qū)`敏度要求較高的污染源排放的氣體監(jiān)測(cè)中,有很好的應(yīng)用,。 QCL在高靈敏檢測(cè)方面具備天然的優(yōu)勢(shì),，可能成為呼吸氣體分析技術(shù)領(lǐng)域瓶頸的可靠解決方案。江蘇氨QCL激光器供應(yīng)商

    中紅外溫室氣體激光器在環(huán)境監(jiān)測(cè)和氣候變化研究中正發(fā)揮著越來(lái)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(chǎng)對(duì)高效、精確的氣體檢測(cè)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(shì),，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(cè)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(cè),、工業(yè)排放評(píng)估以及城市空氣質(zhì)量檢測(cè)等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,。各國(guó)和企業(yè)逐步加強(qiáng)對(duì)溫室氣體排放的監(jiān)管，推動(dòng)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(cè)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(mén)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(lái)，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(shì)不僅降低了使用門(mén)檻,，也使得中紅外溫室氣體激光器能夠在更多的應(yīng)用場(chǎng)景中發(fā)揮作用，滿足市場(chǎng)對(duì)靈活性和便攜性的需求,，甚至可以應(yīng)用于野外勘測(cè)和移動(dòng)監(jiān)測(cè)等場(chǎng)合,。 海南COQCL激光器報(bào)價(jià)中紅外QCL-TDLAS激光氣體檢測(cè)技術(shù)有 ppb 級(jí)超高靈敏度、超大檢測(cè)范圍,、高選擇性,、實(shí)用性強(qiáng)，易于維護(hù)等優(yōu)勢(shì),。

    除了氣體檢測(cè)外,，帶間級(jí)聯(lián)激光器也可用于***領(lǐng)域中。紅外半導(dǎo)體激光器由于體積小,、效率高,、易調(diào)制、環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在***領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,。紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈已經(jīng)從***代紅外尋的制導(dǎo)向第四代3～5μm中紅外波段凝視成像制導(dǎo)發(fā)展,，該技術(shù)**提高了紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的靈敏度和抗干擾能力，使其獲得了更遠(yuǎn)的攻擊距離,。此外,，中紅外波段還可以應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制,、臨床呼吸診斷、紅外景象投影,、醫(yī)學(xué)醫(yī)療和化學(xué)生物威脅探測(cè)等領(lǐng)域中,；還可以作為光發(fā)射機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)自由空間內(nèi)的信息傳輸,。目前,，可以實(shí)現(xiàn)中紅外波段激光器的主要技術(shù)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(jí)聯(lián)量子阱激光器。此外還有目前在長(zhǎng)波紅外和太赫茲波段非常熱門(mén)的量子級(jí)聯(lián)激光器,。本文重點(diǎn)介紹帶間級(jí)聯(lián)激光器,。

    2002年之后，帶間級(jí)聯(lián)激光器在美國(guó)噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）取得了更加快速的發(fā)展,，在低閾值電流,、高工作溫度以及長(zhǎng)波長(zhǎng)等方向上都取得了矚目的成果。其中**重要的是2005年,，研究人員制作出的單縱模分布反饋式激光器（DFB）可以實(shí)現(xiàn)甲烷氣體的檢測(cè),。并于2007年交付美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的好奇號(hào)進(jìn)行火星的甲烷探測(cè)。2008年,，美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室（NRL）經(jīng)過(guò)多年優(yōu)化和發(fā)展,，終于實(shí)現(xiàn)了里程碑式的***臺(tái)室溫連續(xù)激射的帶間級(jí)聯(lián)激光器，連續(xù)波**高工作溫度可達(dá)319K,，激射波長(zhǎng)為μm,。2011年，美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室在材料設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,，又進(jìn)一步提出了“載流子再平衡”的概念,，解決了有源區(qū)中電子和空穴的數(shù)量不均等問(wèn)題，通過(guò)改變電子注入?yún)^(qū)中的摻雜濃度,，平衡有源區(qū)中過(guò)高的空穴濃度,。之后，德國(guó)伍茲堡大學(xué)在“載流子再平衡”的基礎(chǔ)上,，提出了短注入?yún)^(qū)的設(shè)計(jì),。2014年，美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室通過(guò)增加有源級(jí)聯(lián)區(qū)的周期數(shù)及分別限制層的厚度,，進(jìn)一步提高了帶間級(jí)聯(lián)激光器的器件指標(biāo),，其室溫連續(xù)輸出功率達(dá)592mW，輸出特性以及輸出波長(zhǎng)如圖3和4所示,。這也是目前帶間級(jí)聯(lián)激光器輸出功率的**高指標(biāo),，并在2015年成功制作級(jí)聯(lián)數(shù)為10的帶間級(jí)聯(lián)激光器。 在大氣污染監(jiān)控中，QCL能夠準(zhǔn)確檢測(cè)大氣中的微量成分,，為環(huán)境保護(hù)提供有力支持,。

    TDLAS（TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy）技術(shù)利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的特性，通過(guò)調(diào)制激光器的波長(zhǎng),，使其掃描被測(cè)氣體分子的吸收峰,，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體分子濃度的測(cè)量。該技術(shù)通過(guò)紅外吸收來(lái)測(cè)量激光通過(guò)被測(cè)氣體時(shí)被吸收的數(shù)量,，具有高精度和無(wú)接觸的特點(diǎn),。調(diào)諧半導(dǎo)體吸收光譜（TDLAS）技術(shù)是激光吸收光譜（LAS）技術(shù)的一種,。根據(jù)激光器的不同驅(qū)動(dòng)形式,，激光吸收光譜（LAS）技術(shù)可以分為：直接吸收法和調(diào)制吸收法。這兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)：直接吸收法：需要鎖定激光器驅(qū)動(dòng)電流,，不需加載2f諧波信號(hào),，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低,，但容易受干擾,，尤其是低頻干擾，所以靈敏度相對(duì)低些,。調(diào)制吸收法：需要給到激光器鋸齒波驅(qū)動(dòng)電流信號(hào),，同時(shí)需要加載2f諧波信號(hào)到驅(qū)動(dòng)電流上，結(jié)構(gòu)會(huì)相對(duì)復(fù)雜一些,，成本要比直接吸收法高一些,，但是靈敏度高，能夠避開(kāi)低頻干擾,。其中又進(jìn)一步分為波長(zhǎng)調(diào)制類和頻率調(diào)制類,，波長(zhǎng)調(diào)制類需要更大的調(diào)諧范圍，頻率調(diào)制類需要很高的掃描頻率和調(diào)制頻率,，技術(shù)復(fù)雜,，靈敏度更高。 可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（ＴＤＬＡＳ）是一種 具有高分辨率,、高靈敏度,、快速檢測(cè)特點(diǎn)的氣體檢測(cè) 技術(shù)。山東制造QCL激光器價(jià)格

可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器調(diào)制光譜技術(shù)具有非侵入式原位快速在線測(cè)量和遙測(cè)等的特有優(yōu)勢(shì),。江蘇氨QCL激光器供應(yīng)商

    作為半導(dǎo)體激光技術(shù)發(fā)展的里程碑,，量子級(jí)聯(lián)激光器（QCL）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(shí)現(xiàn)成為可能,，為氣體分析等中紅外應(yīng)用提供了新型光源,，因此QCL日益受到關(guān)注。尤其是近10年，越來(lái)越多的科研人員開(kāi)始研究QCL在氣體檢測(cè)方面的應(yīng)用,，使得它的優(yōu)勢(shì)和潛力被更多的認(rèn)識(shí)和挖掘,。中遠(yuǎn)紅外量子級(jí)聯(lián)激光器（QCL）眾所周知，QCL屬于新一代半導(dǎo)體激光器,，它的特性不同于傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器,。用中科院半導(dǎo)體所劉峰奇研究員的“兩層含義”解釋，應(yīng)該更加形象,。首先是量子含義,，是指激光器由納米級(jí)厚度的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)超薄層構(gòu)成，利用量子限制效應(yīng),，通過(guò)調(diào)節(jié)每層材料的厚度和子帶間距,，從而調(diào)節(jié)波長(zhǎng)；其次是級(jí)聯(lián)含義,，它的有源區(qū)由多級(jí)耦合量子阱串接組成,，可實(shí)現(xiàn)單電子注入的倍增光子輸出，可望獲得大功率,，而普通的半導(dǎo)體激光器是利用電子空穴對(duì)的復(fù)合發(fā)射光子,，這是普通激光器不具備的一個(gè)性能。 江蘇氨QCL激光器供應(yīng)商