QCL激光器(量子級聯(lián)激光器)憑借其出色的性能和獨特的技術(shù)優(yōu)勢,,正在重新定義氣體檢測領(lǐng)域的標準,。它們以高靈敏度和質(zhì)量的選擇性,使得在復(fù)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(yīng)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(shù)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(shù),,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(lǐng)域,QCL激光器都展示了其巨大的潛力和應(yīng)用前景,。通過深入的合作,,我們希望能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,為社會的進步貢獻一份力量,。 DFB激光器由于具有良好的單色性,,窄線寬特性和頻率調(diào)諧特性。貴州水QCL激光器哪家好
量子級聯(lián)激光器是基于多個量子阱異質(zhì)結(jié)中掩埋次能級躍遷的單極半導(dǎo)體注入激光器,,它們是通過能帶工程并通過分子束外延生長方法得到的,。QCL激光器的輸出波長依賴于量子阱和作用區(qū)掩埋層的厚度而不是激光材料的能級,。由于QCL輸出波長不受帶隙寬度的限制,因而能夠被制成在中紅外波長區(qū)較寬范圍里輸出,。QCL的輸出波長區(qū)可以從μm到60μm,,激光輸出功率可以達到幾個mW。QCL在脈沖工作方式下可以工作在室溫下,,并且已經(jīng)被用于痕量氣體的光譜檢測,,但由于脈沖激光固有特點使其線寬相對較寬。雖然單模連續(xù)輸出DFB-QCL已早有報道,,但到目前為止,,還沒有痕量氣體檢測的報道。鑒于目前中紅外光譜區(qū)傳統(tǒng)激光技術(shù)存在的需要低溫制冷等限制,,利用技術(shù)成熟的近紅外激光光源的參量頻率轉(zhuǎn)換實現(xiàn)室溫下連續(xù)波中紅外相干光源輸出是一個有效的補充,。在中紅外光譜相干光輸出的參量過程主要有光參量振蕩(OPO)和差頻變換(DFG)。 山西新型QCL激光器型號利用多種形式的光譜學(xué)測量手段,,開展地面探測,、地基探測、機載探測和星載探測四種典型光學(xué)觀測.
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度與濃度成正比的關(guān)系,,進行溫室氣體反演,具有結(jié)構(gòu)簡單,、操作方便,、成本低廉等優(yōu)點,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)多種組分同時監(jiān)測,,適用于溫室氣體的本底、廓線和時空變化測量及其同位素探測,儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜,,價格比較昂貴,。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,、遠距離、高空間分辨等優(yōu)點,,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,。
量子級聯(lián)激光理論的創(chuàng)立和量子級聯(lián)激光器的發(fā)明使中遠紅外波段高可靠、高功率和高特征溫度半導(dǎo)體激光器的實現(xiàn)成為可能,。一般而言,,量子級聯(lián)激光器系統(tǒng)包括量子級聯(lián)激光模塊,控制模塊以及接口模塊,。量子級聯(lián)激光器從結(jié)構(gòu)上來說,可以分為分布反饋(DistributedFeedback)QCL,,F(xiàn)-P(Fabry-Perot)QCL和外腔(ExternalCavity)QCL,。量子級聯(lián)激光器由于其獨特的設(shè)計原理使其具有如下的獨特優(yōu)勢:1:可以提供超寬的光譜范圍(midIRtoTHz)。2:極好的波長可調(diào)諧性,。3:很高的輸出功率,,同時也可以工作在室溫環(huán)境下。目前國際上已研制出~19μm中遠紅外量子級聯(lián)激光器系統(tǒng),。隨著技術(shù)的進步,,目前量子級聯(lián)激光器不但能以脈沖的方式工作,而且可以在連續(xù)工作的方式輸出大功率激光,。激光模塊將QC激光器裝進一個氣密性封裝內(nèi),,比較大限度的保護了激光器的性能和壽命。 QCL激光器的基本結(jié)構(gòu)包括FP-QCL,、DFB-QCL和ECqcL,。
復(fù)雜生態(tài)環(huán)境溫室氣體不同空間、時間尺度的濃度監(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,。可調(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,與目前新興的中紅外量子級聯(lián)激光器(QuantumCascadeLaser,QCL)相結(jié)合,可實現(xiàn)分子"基頻"吸收光譜測量,進一步提高檢測靈敏度,達到溫室氣體區(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,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)以及科研實驗室等多個領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,。 QCL的光束質(zhì)量好,,可以利用光的反射來設(shè)計光學(xué)長程池從而增加系統(tǒng)的吸收光程,提高系統(tǒng)的靈敏度,。安徽HerriotQCL激光器封裝
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甲烷氣體非常有益。貴州水QCL激光器哪家好
痕量氣體檢測對于很多領(lǐng)域都有著非常重要的作用,比如大氣環(huán)境監(jiān)測,、工業(yè)過程監(jiān)測,、燃燒流場診斷、人體呼吸氣體檢測等等,。而紅外光譜為分子的振動躍遷光譜,因此在檢測技術(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,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,、可以實現(xiàn)長光程檢測、不需要額外分光部件,儀器能夠進一步小型化等等優(yōu)點,。按波段來分的話,紅外激光光譜法主要涉及近紅外和中紅外兩個波段。相對于近紅外,中紅外波段是氣體分子基帶吸收光譜區(qū),分子吸收線的強度比近紅外要大幾個量級,。比如,CH4在3.3um處的吸收強度,是其在1.6um處的163倍,理論檢測下限可達0.9ppb/m。因此,它能夠?qū)崿F(xiàn)痕量氣體的超高靈敏探測,。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)測中,有很好的應(yīng)用,。 貴州水QCL激光器哪家好