閾值電流密度較低帶間躍遷和子帶間躍遷示意圖常規(guī)半導體激光器是雙極性器件,，導帶中的電子與價帶中的空穴復合生成光子,，而量子級聯激光器是單極性器件，只靠導帶中子帶間電子的躍遷產生光子,，如圖4所示,，電子躍遷的始態(tài)與終態(tài)的曲線的曲率相同，這樣形成的增益譜很窄而且對稱,，是量子級聯激光器能夠低閾值工作的一個原因,。當然，QCL的閾值電流密度也與有源區(qū)設計,，材料生長以及器件結構有關。尺寸較小圖5量子級聯激光器實物圖量子級聯激光器的尺寸較小,，如圖5所示,，量子級聯激光器管芯的長度一般為3mm，隨著激光器性能提高,，可以將其封裝在方盒內,，從而方便地移動和操作。量子級聯激光器的工作溫度,、輸出性能和波長覆蓋范圍在過去的20年取得了迅猛發(fā)展,。其中,，有兩個里程碑，一個是1997年室溫工作的分布反饋量子級聯激光器（DFB-QCL）的研制成功,，實現了波長為μm和8μm的DFB-QCL的室溫工作,，其中μm的激光器300K時峰值功率為60mW；另一個是2002年實現了波長為μm量子級聯激光器的室溫連續(xù)工作,，器件在292K時輸出功率為17mW,，比較高連續(xù)工作溫度為321K。 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,。浙江氧化亞氮QCL激光器封裝

    QCL激光器（量子級聯激光器）憑借其出色的性能和獨特的技術優(yōu)勢，正在重新定義氣體檢測領域的標準,。它們以高靈敏度和質量的選擇性,，使得在復雜環(huán)境中對氣體成分的準確識別成為可能。此外,，QCL激光器的高性價比使得其在市場上的競爭力愈發(fā)明顯,，成為眾多行業(yè)和應用的優(yōu)先。隨著科技的不斷進步,，QCL激光器的創(chuàng)新能力也在不斷提升,。我們相信，這種持續(xù)的技術革新將為客戶帶來更大的價值,，幫助他們在各自的市場中脫穎而出,。選擇QCL激光器，不僅是選擇了一項先進的技術,，更是選擇了一條通向未來的道路,。無論是在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程控制,，還是在醫(yī)療健康等領域,，QCL激光器都展示了其巨大的潛力和應用前景。通過深入的合作,，我們希望能夠實現可持續(xù)發(fā)展,，為社會的進步貢獻一份力量。 云南半導體QCL激光器封裝QCL由二次諧波從而對污染氣體進行定性或者定量分析,，具有高分辨率,、高靈敏度以及響應時間快等特點。

    2002年之后,，帶間級聯激光器在美國噴氣推進實驗室（JPL）取得了更加快速的發(fā)展,，在低閾值電流、高工作溫度以及長波長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）可以實現甲烷氣體的檢測,。并于2007年交付美國國家航空航天局（NASA）的好奇號進行火星的甲烷探測。2008年,，美國海軍實驗室（NRL）經過多年優(yōu)化和發(fā)展,，終于實現了里程碑式的***臺室溫連續(xù)激射的帶間級聯激光器，連續(xù)波**高工作溫度可達319K,，激射波長為μm,。2011年，美國海軍實驗室在材料設計的基礎上,，又進一步提出了“載流子再平衡”的概念,，解決了有源區(qū)中電子和空穴的數量不均等問題，通過改變電子注入區(qū)中的摻雜濃度,，平衡有源區(qū)中過高的空穴濃度,。之后，德國伍茲堡大學在“載流子再平衡”的基礎上,，提出了短注入區(qū)的設計,。2014年，美國海軍實驗室通過增加有源級聯區(qū)的周期數及分別限制層的厚度,，進一步提高了帶間級聯激光器的器件指標,，其室溫連續(xù)輸出功率達592mW，輸出特性以及輸出波長如圖3和4所示,。這也是目前帶間級聯激光器輸出功率的**高指標,，并在2015年成功制作級聯數為10的帶間級聯激光器。

    可調諧半導體激光吸收光譜（TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy）技術主要是利用可調諧半導體激光器的窄線寬和波長隨注入電流改變的特性實現對分子的單個或幾個距離很近很難分辨的吸收線進行測量,。TDLAS通常是用單一窄帶的激光頻率掃描一條**的氣體吸收線,。為了實現比較高的選擇性，分析一般在低壓下進行,，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，現在已經發(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,。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行測量,，避免了不同分子光譜的交叉干擾，從而準確的鑒別出待測氣體,?？烧{諧紅外激光光譜技術獨特的優(yōu)勢以及在許多領域有著潛在的重要應用價值,，是近年來非常熱門的研究領域之一?？烧{諧半導體激光器,，目前常用于TDLAS技術的可調諧半導體激光器包括：法珀（Fabry-Perot）激光器、分布反饋式(DistributedFeedback)半導體激光器,、分布布喇格反射（DistributedBraggreflector）激光器,、垂直腔表面發(fā)射（Vertical-cavitysurface-emitting）激光器和外腔調諧半導體激光器。 DFB激光器由于具有良好的單色性,，窄線寬特性和頻率調諧特性,。

    TDLAS技術具有高靈敏度、高光譜分辨率,、快速響應等優(yōu)點,，廣泛應用于氣體的痕量探測。利用氣體吸收譜線隨溫度,、氣壓等因素變化的特性,，該技術可實現對氣體體系溫度、濃度,、速度和流量等參數的測量,。無干擾、低價,、可小型化等是TDLAS技術的主要優(yōu)點,。我們致力于發(fā)展高速（微秒級）、高靈敏（ppb級）,、可攜帶式的基于可調諧半導體激光器的氣體測量技術方法,，拓展在航空航天、石油化工和燃燒等領域的應用,。調諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）是激光氣體分析儀**常用的技術之一,。其工作原理如下：激光光源：使用調諧半導體激光器作為光源，能夠在特定的窄波段范圍內快速調諧激光波長,，精確匹配待測氣體的吸收峰,。氣體吸收過程：激光器發(fā)射的窄帶單色激光穿過待測氣體樣品。由于特定氣體分子在特定波長處具有吸收峰,，部分激光能量被吸收,，導致光強度減弱。探測器測量：激光通過氣體后,，剩余的激光光強被探測器接收,。探測器將光信號轉換為電信號，測量激光強度的衰減。信號處理與濃度計算：分析儀通過計算吸收光譜的強度和形狀,，使用朗伯-比爾定律（Beer-LambertLaw）來推導出氣體的濃度,。TDLAS技術的高分辨率和高靈敏度使其能夠準確檢測低濃度的氣體。 紅外氣體傳感器是通過測量被測氣體在特定的紅外波段吸收了多少光的能量來計算濃度的,。云南N2OQCL激光器封裝

在光化學和生物學領域,，可調諧激光器可以用于研究分子結構和生物過程；浙江氧化亞氮QCL激光器封裝

    紅外激光光譜學獨特的優(yōu)勢以及在許多領域有著潛在的重要應用價值,，是近年來非常熱門的研究領域之一,。主要的應用有：(1)高選擇性，高分辨率的光譜技術,，由于分子光譜的“指紋”特征,，它不受其它氣體的干擾。這一特性與其它方法相比有明顯的優(yōu)勢,。(2)它是一種對所有在紅外有吸收的活躍分子都有效的通用技術,，同樣的儀器可以方便的改成測量其它組分的儀器，只需要改變激光器和標準氣,。由于這個特點,，很容易就能將其改成同時測量多組分的儀器。(3)它具有速度快,，靈敏度高的優(yōu)點,。在不失靈敏度的情況下，其時間分辨率可以在ms量級,。應用該技術的主要領域有：分子光譜研究,、工業(yè)過程監(jiān)測控制、燃燒過程診斷分析,、發(fā)動機效率和機動車尾氣測量,、檢測、大氣中痕量污染氣體監(jiān)測等,。因此,，可調諧紅外激光光譜新方法及其環(huán)境污染時空分布監(jiān)測研究對國家可持續(xù)發(fā)展和解決環(huán)境領域中必不可少的監(jiān)測分析新方法與新技術有重要的科學意義和實用價值。應用該技術的主要領域有：1,、分子光譜研究：光譜結構,、線寬、線強等,；2,、大氣痕量氣體檢測：CH2O、CH4,、CO2,、NH3等,；3、工業(yè)過程監(jiān)測控制：CO,、CO2,、H2O、NH3等,；4、醫(yī)療診斷：NO,、CO,、CO2、CH4等,；5,、機動車尾氣測量：CO、CO2,、NH3,、NO等。 浙江氧化亞氮QCL激光器封裝