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(huà),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(xiàn)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,。 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(cè)甲烷氣體非常有益,。山西國(guó)產(chǎn)QCL激光器

    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(jí)聯(lián)激光器（QCL）是激光領(lǐng)域的三個(gè)重大變革性里程碑。量子級(jí)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(zhǎng)由半導(dǎo)體能隙來(lái)決定，填補(bǔ)了半導(dǎo)體中紅外激光器的空白,。QCL受激輻射過(guò)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(shí)現(xiàn)單電子注入的多光子輸出,，并且可以輕松得通過(guò)改變量子阱層的厚度來(lái)改變發(fā)光波長(zhǎng),。量子級(jí)聯(lián)激光器比其它激光器的優(yōu)勢(shì)在于它的級(jí)聯(lián)過(guò)程，電子從高能級(jí)跳躍到低能級(jí)過(guò)程中,，不但沒(méi)有損失,，還可以注入到下一個(gè)過(guò)程再次發(fā)光。這個(gè)級(jí)聯(lián)過(guò)程使這些電子"循環(huán)"起來(lái)，從而造就了一種令人驚嘆的激光器,。因此,，量子級(jí)聯(lián)激光器的發(fā)明被視為半導(dǎo)體激光理論的一次變革和里程碑。 山西國(guó)產(chǎn)QCL激光器批發(fā)TDLAS技術(shù)有高效,、選擇高,、響應(yīng)快、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),，通過(guò)追蹤分子的吸收光譜獲得特征參數(shù)的重要手段,。

    相比較與其它激光器，量子級(jí)聯(lián)激光器的優(yōu)點(diǎn)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(zhǎng)主要在可見(jiàn)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(shí),，半導(dǎo)體激光器對(duì)此則有些無(wú)能為力,，不同體系激光器激射波長(zhǎng)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(zhǎng)范圍；QCL激射波長(zhǎng)取決于子帶間能量差,，可以通過(guò)設(shè)計(jì)量子阱層厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)控制,，所以量子級(jí)聯(lián)激光器的激射波長(zhǎng)范圍極寬（約3-250μm），并且可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)特定波長(zhǎng)的激光輸出,。3)體積小,；QCL相比其它激光器如：一氧化碳激光器（激射波長(zhǎng)為4-5μm）和二氧化碳激光器（激射波長(zhǎng)為μm）,，具有體積小、重量輕的特點(diǎn),，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(jià)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(guò)程,，所以量子級(jí)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?yàn)镼CL所獨(dú)特的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)，電子在參與完子帶間躍遷發(fā)光后，并沒(méi)有湮滅,。

    復(fù)雜生態(tài)環(huán)境溫室氣體不同空間,、時(shí)間尺度的濃度監(jiān)測(cè)是了解溫室氣體源與匯的基礎(chǔ)。目前適應(yīng)生態(tài)環(huán)境溫室氣體長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)的技術(shù)手段仍有待研究,?？烧{(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy,TDLAS)是一種非侵入式光譜測(cè)量技術(shù),具有高選擇、高靈敏度,、高分辨等特點(diǎn),與目前新興的中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(QuantumCascadeLaser,QCL)相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)分子"基頻"吸收光譜測(cè)量,進(jìn)一步提高檢測(cè)靈敏度,達(dá)到溫室氣體區(qū)域環(huán)境監(jiān)測(cè)需求,。激光氣體分析利用激光光譜技術(shù)，通過(guò)氣體對(duì)特定波長(zhǎng)激光的吸收特性來(lái)檢測(cè)氣體濃度,。適用于檢測(cè)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(yīng)和非接觸式檢測(cè)的特點(diǎn)，激光氣體分析儀在工業(yè)過(guò)程控制,、環(huán)境監(jiān)測(cè),、安全與泄漏檢測(cè)、醫(yī)療與生命科學(xué)以及科研實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,。 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(xiàn)測(cè)量和遙測(cè)等的特有優(yōu)勢(shì),。

    近年來(lái)，激光技術(shù)的快速發(fā)展為各行業(yè)帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇,。作為激光領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破,，量子級(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器的問(wèn)世，將為用戶(hù)解決一系列實(shí)際問(wèn)題,，推動(dòng)高科技產(chǎn)品的創(chuàng)新與應(yīng)用,。量子級(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器是一種新型激光器，能夠在更的波長(zhǎng)范圍內(nèi)輸出高效激光,，相比傳統(tǒng)激光器,，其能量轉(zhuǎn)換效率更高，體積更小,，且具備更強(qiáng)的穩(wěn)定性,。這些優(yōu)勢(shì)使得量子級(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的前景。首先,，在通信領(lǐng)域,，量子級(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器能夠有效提升數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性,。隨著5G和未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖黾?。量子?jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器的高頻率輸出能力,，為光纖通信提供了強(qiáng)有力的支持，幫助運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)更低延遲和更高帶寬的網(wǎng)絡(luò)服務(wù),。其次,，在醫(yī)療領(lǐng)域，量子級(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器的高精度激光輸出使得其在醫(yī)療成像和中具有重要應(yīng)用潛力,。通過(guò)高分辨率成像,，醫(yī)生能夠更有效地進(jìn)行疾病的早期診斷，尤其是在檢測(cè)和眼科方面,，量子級(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器為患者帶來(lái)了更精細(xì)的方案,，極大提升了效果。 分布式反饋激光二極管（DFB-LD）檢測(cè)某種氣體,，該二極管具有特定于該氣體的光吸收波長(zhǎng),。湖北氣體檢測(cè)QCL激光器多少錢(qián)

QCL相比其它激光器具有體積小、重量輕的特點(diǎn),，其攜帶方便,，便于系統(tǒng)化和集成化。山西國(guó)產(chǎn)QCL激光器

    常見(jiàn)的溫室氣體光譜學(xué)檢測(cè)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(duì)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(jiǎn)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(cè)靈敏度較低,。FTIR技術(shù)通過(guò)測(cè)量紅外光的干涉圖，并對(duì)干涉圖進(jìn)行傅立葉積分變換,，從而獲得被測(cè)氣體紅外吸收光譜,，能夠?qū)崿F(xiàn)多種組分同時(shí)監(jiān)測(cè),，適用于溫室氣體的本底、廓線(xiàn)和時(shí)空變化測(cè)量及其同位素探測(cè),，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(cè)技術(shù),，能夠?qū)崿F(xiàn)多氣體組分探測(cè),，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(duì)氣體遙感探測(cè)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(xiàn)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(xiàn)。山西國(guó)產(chǎn)QCL激光器