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,。 0.76~25μm 為近紅外，25~30μm 為中紅外,，30~1000 μm為遠紅外,。陜西N2OQCL激光器工廠

    TDLAS（TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy）技術(shù)利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的特性，通過調(diào)制激光器的波長,，使其掃描被測氣體分子的吸收峰,，從而實現(xiàn)對氣體分子濃度的測量。該技術(shù)通過紅外吸收來測量激光通過被測氣體時被吸收的數(shù)量,，具有高精度和無接觸的特點,。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：直接吸收法：需要鎖定激光器驅(qū)動電流，不需加載2f諧波信號,，結(jié)構(gòu)簡單,，成本低,，但容易受干擾,，尤其是低頻干擾，所以靈敏度相對低些,。調(diào)制吸收法：需要給到激光器鋸齒波驅(qū)動電流信號,，同時需要加載2f諧波信號到驅(qū)動電流上，結(jié)構(gòu)會相對復(fù)雜一些,，成本要比直接吸收法高一些,，但是靈敏度高，能夠避開低頻干擾,。其中又進一步分為波長調(diào)制類和頻率調(diào)制類,，波長調(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。 陜西制造QCL激光器批發(fā)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,。

    TDLAS能實現(xiàn)"原位、連續(xù),、實時測量",，環(huán)境適應(yīng)力強,，易于設(shè)備的小型化。因此可以掙脫實驗室的束縛,，在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中大展拳腳,。比如大氣環(huán)境在線監(jiān)測、發(fā)動機效率檢測,、汽車尾氣測量,、工業(yè)過程氣體實時監(jiān)測等等。TDLAS利用半導(dǎo)體激光器的波長調(diào)諧特性,，可獲得被選定的待測氣體特征吸收峰的吸收光譜,，從而對氣體定性或者定量的分析。每種氣體分子的吸收峰受其他氣體吸收干擾很小,，所以也稱之為"分子的指紋峰"TDLAS技術(shù)簡單來說就是這些氣體"分子指紋"的識別系統(tǒng),，具有很強的選擇性。此外,，TDLAS的檢測靈敏度也是較高的,，不過檢出限能達到怎樣的量級，就和所用光源有著很大的關(guān)系,。常見的污染氣體的"指紋峰"主要集中在4μm-10μm,，基本是中紅外的天下，所以,，作為中紅外激光光源的QCL,，則可展現(xiàn)性能優(yōu)勢。再加之高輸出功率,，檢出限可達到ppb,，甚至ppt級別。這比傳統(tǒng)的近紅外光源所能達到的水平,，整整高出了3~6個量級,。

    工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、化石燃料燃燒,、機動車尾氣排放等人類活動產(chǎn)生的過量溫室氣體加劇了全球氣候變暖,，研究和發(fā)展適用于不同空間、時間尺度的溫室氣體精確,、快速,、動態(tài)檢測技術(shù)是環(huán)境氣候研究的基礎(chǔ)和前提?；诠庾V學(xué)原理的氣體檢測技術(shù),，具有非接觸、快響應(yīng),、高靈敏,、大范圍監(jiān)測等優(yōu)點,，是目前溫室氣體監(jiān)測技術(shù)的主流研究方向。針對當前溫室氣體點源,、面源,、區(qū)域、全球等尺度下的監(jiān)測需求,，綜合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,，獲取溫室氣體空間分布、季節(jié)變化和年變化的特征和趨勢,，這對理解區(qū)域碳排放,、掌握源匯信息、研究環(huán)境氣候變化規(guī)律等具有重要意義,。二氧化碳（CO2）,、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）,、氫氟碳化合物（HFCs）,、全氟碳化合物（PFCs）、六氟化硫（SF6）,，其中后三種氣體造成溫室效應(yīng)的能力強,，但從對全球升溫的貢獻百分比來說，CO2,、CH4和N2O三大主要溫室氣體所占的比例大,，它們對全球變暖的總體貢獻占到77%,，濃度也呈現(xiàn)出逐年升高的趨勢,。 在工業(yè)污染分析中，QCL的快速響應(yīng)和高靈敏度使其能夠?qū)崟r監(jiān)測煙塵顆粒的組成和濃度,。

    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，這也許是一個優(yōu)點,。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度比近紅外波段要大幾個量級。如：CH4在,，理論檢測下限可達,；CO在，理論檢測可達,。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***體分子的超高靈敏檢測技術(shù)有了長足的進步,。 QCL相比其它激光器具有體積小,、重量輕的特點，其攜帶方便,，便于系統(tǒng)化和集成化,。貴州國產(chǎn)QCL激光器供應(yīng)商

中紅外QCL-TDLAS激光氣體檢測技術(shù)有 ppb 級超高靈敏度、超大檢測范圍,、高選擇性,、實用性強，易于維護等優(yōu)勢,。陜西N2OQCL激光器工廠

    TDLAS技術(shù)具有高靈敏度,、高光譜分辨率、快速響應(yīng)等優(yōu)點,，廣泛應(yīng)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(shù)可實現(xiàn)對氣體體系溫度,、濃度、速度和流量等參數(shù)的測量,。無干擾,、低價、可小型化等是TDLAS技術(shù)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(diào)諧半導(dǎo)體激光器的氣體測量技術(shù)方法,，拓展在航空航天,、石油化工和燃燒等領(lǐng)域的應(yīng)用。調(diào)諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）是激光氣體分析儀**常用的技術(shù)之一,。其工作原理如下：激光光源：使用調(diào)諧半導(dǎo)體激光器作為光源,，能夠在特定的窄波段范圍內(nèi)快速調(diào)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(dǎo)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(zhuǎn)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(dǎo)出氣體的濃度,。TDLAS技術(shù)的高分辨率和高靈敏度使其能夠準確檢測低濃度的氣體,。 陜西N2OQCL激光器工廠