在環(huán)境污染分子的監(jiān)測分析中,，典型的應(yīng)用有,、、,。近紅外光譜的一個優(yōu)點(diǎn)是壓力加寬不是一個很大的問題,，因此可以在近大氣壓或開放光程工作。缺點(diǎn)是有許多分子在該譜區(qū)沒有吸收,，雖然在測量復(fù)雜混合物時(shí),，這也許是一個優(yōu)點(diǎn)。中紅外波段工作在3－13μm的“指紋”區(qū),，是氣體分子基帶吸收,。這個波段分子吸收線的強(qiáng)度比近紅外波段要大幾個量級。如：CH4在,，理論檢測下限可達(dá),；CO在，理論檢測可達(dá),。通常分子在這個波段的振動和轉(zhuǎn)動光譜譜線非常豐富密集,，典型的光譜線寬約為2×10－3cm－1（~60MHz）。中紅外波段激光光譜技術(shù)目前主要受到激光光源的限制,，但近幾年來,，隨著紅外激光技術(shù)的發(fā)展和新型中紅外相干光源技術(shù)的發(fā)展，在中紅外波段進(jìn)***體分子的超高靈敏檢測技術(shù)有了長足的進(jìn)步。 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,。內(nèi)蒙古CO2QCL激光器封裝

    量子級聯(lián)激光器（QuantumCascadeLaser）是一種能夠發(fā)射光譜在中紅外和遠(yuǎn)紅外頻段激光的半導(dǎo)體激光器。它是由貝爾實(shí)驗(yàn)室于1994年率先實(shí)現(xiàn),。隨著量子級聯(lián)激光器技術(shù)的日趨成熟,，它開始被較多地應(yīng)用于科學(xué)和工程研究。由于其明顯優(yōu)勢,，在氣體檢測領(lǐng)域得到了迅速推廣,。基于量子級聯(lián)激光器的紅外光譜氣體檢測技術(shù)具有靈敏度高,、檢測速度快等優(yōu)點(diǎn),，特別是在高精度光譜檢測方面所具有的明顯優(yōu)勢，使其成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn),。量子級聯(lián)激光器（QuantumcascadeLaser,，QCL）是基于半導(dǎo)體耦合量子阱子帶（一般為導(dǎo)帶）間的電子躍遷所產(chǎn)生的一種單極性光源。量子（quantum）指的是通過調(diào)整有源區(qū)量子阱的厚度可以改變子帶的能級間距,，實(shí)現(xiàn)對波長的“裁剪”,，另外也指器件的尺寸較小。級聯(lián)（cascade）的意思是有源區(qū)中上一組成部分的輸出是下一部分的輸入,，一級接一級串聯(lián)在一起,。激光器（Laser）是指產(chǎn)生特定波長的光源。量子級聯(lián)激光器的波長可以覆蓋在,、通信,、氣體檢測等領(lǐng)域極具應(yīng)用價(jià)值的中遠(yuǎn)紅外波段。 青海氧化亞氮QCL激光器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。

    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(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(bǔ)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(shí)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)體激光理論的一次變革和里程碑,。

    分子紅外光譜與分子的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，是研究表征分子結(jié)構(gòu)的一種有效手段,，將一束不同波長的紅外射線照射到物質(zhì)的分子上,，某些特定波長的紅外射線被吸收，形成這一分子的紅外吸收光譜,。每種分子都有由其組成和結(jié)構(gòu)決定的獨(dú)有的紅外吸收光譜,，可以采用與標(biāo)準(zhǔn)化合物的紅外光譜對比的方法來做分析鑒定。紅外光譜法主要研究在振動中伴隨有偶極矩變化的化合物（沒有偶極矩變化的振動在拉曼光譜中出現(xiàn)）,。因此,，除了單原子和同核分子如Ne、He,、H2等之外,，幾乎所有的有機(jī)化合物在紅外光譜區(qū)均有吸收。除光學(xué)異構(gòu)體,，某些高分子量的高聚物以及在分子量上只有微小差異的化合物外,，凡是具有結(jié)構(gòu)不同的兩個化合物，一定不會有相同的紅外光譜,。通常紅外吸收帶的波長位置與吸收譜帶的強(qiáng)度，反映了分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn),，可以用來鑒定未知物的結(jié)構(gòu)組成或其化學(xué)基團(tuán),；而吸收譜帶的吸收強(qiáng)度與分子組成或化學(xué)基團(tuán)的含量有關(guān)，可用以進(jìn)行定量分析和純度鑒定,。由于紅外光譜分析特征性強(qiáng),，氣體、液體,、固體樣品都可測定,，并具有用量少，分析速度快,，不破壞樣品的特點(diǎn),。因此，紅外光譜法不僅與其它許多分析方法一樣,，能進(jìn)行定性和定量分析,，而且該法是鑒定化合物和測定分子結(jié)構(gòu)的**有用方法之一。 在環(huán)境監(jiān)控,醫(yī)學(xué)應(yīng)用等痕量氣體檢測中,要求QCL單縱模,寬調(diào)諧,高功率,低閾值,高光束質(zhì)量的工作.

    作為半導(dǎo)體激光技術(shù)發(fā)展的里程碑，量子級聯(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,，越來越多的科研人員開始研究QCL在氣體檢測方面的應(yīng)用，使得它的優(yōu)勢和潛力被更多的認(rèn)識和挖掘,。中遠(yuǎn)紅外量子級聯(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)，通過調(diào)節(jié)每層材料的厚度和子帶間距,，從而調(diào)節(jié)波長,；其次是級聯(lián)含義，它的有源區(qū)由多級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的復(fù)合發(fā)射光子,，這是普通激光器不具備的一個性能,。 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,。河北CH4QCL激光器哪家好

TDLAS利用半導(dǎo)體激光器的波長調(diào)諧特性,，可獲得待測氣體特征吸收峰的吸收光譜，對氣體定量的分析,。內(nèi)蒙古CO2QCL激光器封裝

    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)境溫室氣體長期連續(xù)監(jiān)測的技術(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"吸收光譜測量,進(jìn)一步提高檢測靈敏度,達(dá)到溫室氣體區(qū)域環(huán)境監(jiān)測需求,。激光氣體分析利用激光光譜技術(shù)，通過氣體對特定波長激光的吸收特性來檢測氣體濃度,。適用于檢測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)和非接觸式檢測的特點(diǎn),，激光氣體分析儀在工業(yè)過程控制、環(huán)境監(jiān)測,、安全與泄漏檢測,、醫(yī)療與生命科學(xué)以及科研實(shí)驗(yàn)室等多個領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。 內(nèi)蒙古CO2QCL激光器封裝