2002年之后,，帶間級聯(lián)激光器在美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)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(shí)現(xiàn)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(jìn)行火星的甲烷探測,。2008年,，美國海軍實(shí)驗(yàn)室（NRL）經(jīng)過多年優(yōu)化和發(fā)展,，終于實(shí)現(xiàn)了里程碑式的***臺室溫連續(xù)激射的帶間級聯(lián)激光器,，連續(xù)波**高工作溫度可達(dá)319K，激射波長為μm,。2011年,，美國海軍實(shí)驗(yàn)室在材料設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，又進(jìn)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(shù)量不均等問題,，通過改變電子注入?yún)^(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(xué)在“載流子再平衡”的基礎(chǔ)上,，提出了短注入?yún)^(qū)的設(shè)計(jì)。2014年,，美國海軍實(shí)驗(yàn)室通過增加有源級聯(lián)區(qū)的周期數(shù)及分別限制層的厚度,，進(jìn)一步提高了帶間級聯(lián)激光器的器件指標(biāo)，其室溫連續(xù)輸出功率達(dá)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(lián)激光器輸出功率的**高指標(biāo)，并在2015年成功制作級聯(lián)數(shù)為10的帶間級聯(lián)激光器,。 可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器調(diào)制光譜技術(shù)和二氧化碳檢測技術(shù)可以測得二氧化碳?xì)怏w濃度值,。北京氣體檢測QCL激光器供應(yīng)商

    中紅外溫室氣體激光器在環(huán)境監(jiān)測和氣候變化研究中正發(fā)揮著越來越關(guān)鍵的作用，隨著全球?qū)厥覛怏w減排的日益重視,，市場對高效,、精確的氣體檢測設(shè)備的需求也在不斷攀升。中紅外溫室氣體激光器憑借其的性能和技術(shù)優(yōu)勢,，已經(jīng)成為這一領(lǐng)域不可或缺的重要工具,。首先，這種激光器能夠精確檢測諸如二氧化碳,、甲烷等主要溫室氣體,，其高靈敏度和選擇性使其在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)排放評估以及城市空氣質(zhì)量檢測等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,。各國和企業(yè)逐步加強(qiáng)對溫室氣體排放的監(jiān)管,，推動了中紅外溫室氣體激光器的廣泛應(yīng)用，比如在城市的空氣質(zhì)量監(jiān)測中,，這些激光器可以實(shí)時提供數(shù)據(jù),，使得相關(guān)部門能夠及時采取措施，改善空氣質(zhì)量,，保護(hù)民眾的健康,。其次，技術(shù)的不斷進(jìn)步為中紅外溫室氣體激光器的性能提升提供了新的可能,。近年來,，激光技術(shù)的創(chuàng)新使得這些設(shè)備在體積、功耗和成本方面得到了改善,。例如,，采用新型材料和工藝，使得激光器的體積更加小巧,，便于攜帶和部署,，同時降低了生產(chǎn)和維護(hù)成本。這一趨勢不僅降低了使用門檻，也使得中紅外溫室氣體激光器能夠在更多的應(yīng)用場景中發(fā)揮作用,，滿足市場對靈活性和便攜性的需求,，甚至可以應(yīng)用于野外勘測和移動監(jiān)測等場合。 北京氣體檢測QCL激光器供應(yīng)商量子級聯(lián)激光器是一種新型半導(dǎo)體激光器,，體積小,、壽命長等特點(diǎn)，其工作原理卻和傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器截然不同,。

    直接吸收光譜技術(shù)是通過調(diào)諧激光頻率到選擇吸收譜線透過率和譜線形狀進(jìn)行分析，并獲取一些重要信息,，如吸收譜線強(qiáng)度和增寬系數(shù),。從這些光譜測量得到信息可以推斷出氣體溫度、濃度,、氣流速度以及壓力等參數(shù)值,。信號發(fā)生器發(fā)生鋸齒波或三角波掃描信號給激光驅(qū)動器驅(qū)動DFB激光器，激光器輸出激光通過待測氣體,，光電探測器接收到透射光,，并通過對光強(qiáng)信號進(jìn)行分析，從而測量得到氣體濃度值,。實(shí)現(xiàn)直接吸收光譜檢測透射光容易受到背景噪聲的干擾,、激光器光強(qiáng)波動等因素的影響，為了減小噪聲的干擾,，通常會使用高靈敏光譜技術(shù),，如采用波長調(diào)制技術(shù)對目標(biāo)信號進(jìn)行高頻調(diào)制，實(shí)現(xiàn)抑制高頻背景噪聲,，從而極大提高探測靈敏度和精度,。信號發(fā)生器發(fā)生鋸齒波或三角波掃描信號疊加快速正弦頻率f的調(diào)制信號給激光驅(qū)動器驅(qū)動DFB激光器，激光器輸出調(diào)制光經(jīng)過待測氣體,，光電探測器接收到吸收后光強(qiáng),，此時將光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸入到鎖相放大器對信號進(jìn)行解調(diào)輸出波長調(diào)制的諧波信號，根據(jù)諧波信號的值計(jì)算得到此時氣體濃度值,。

    紅外光譜檢測方法主要有使用寬帶光源的傅里葉變換紅外光譜（FTIR）和非分散紅外光譜（NDIR）技術(shù),，以及紅外激光光譜技術(shù)。與使用寬帶光源的FTIR和NDIR相比,，紅外激光光譜由于采用高單色性的紅外激光作為光源,，具有更高的光譜分辨率，不需要使用額外的分光部件,，易于實(shí)現(xiàn)儀器的小型化,。另外，高功率密度激光光源更方便實(shí)現(xiàn)長光程檢測。紅外激光光譜學(xué)依據(jù)波段分為近紅外光譜和中紅外光譜,。近紅外波段工作在－μm的近紅外區(qū),，相應(yīng)于某些分子的“泛頻”譜帶。分子在這些譜帶的吸收系數(shù)比中紅外的基頻吸收要弱得多,，一般要低2－3數(shù)量級,。盡管如此，由III－V族化合物制成的半導(dǎo)體激光由于在通信和電子工業(yè)元件方面的廣泛應(yīng)用,，其價格相對便宜,，質(zhì)量、性能和輸出功率都相當(dāng)優(yōu)越,，且在接近室溫工作,，使其在一些濃度較高或?qū)`敏度要求較低的污染源排放的氣體監(jiān)測中得到了很好的應(yīng)用，足以達(dá)到ppm的檢測水平,，甚至到達(dá)ppb的水平,，接近中紅外光譜系統(tǒng)檢測靈敏度的1－10％。 在光化學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域,，可調(diào)諧激光器可以用于研究分子結(jié)構(gòu)和生物過程,；

    氣體分析儀主要利用激光光譜技術(shù)，通過氣體對特定波長的激光吸收特性來檢測氣體濃度,。1.激光吸收光譜原理激光吸收光譜法基于不同氣體分子對特定波長的激光具有不同的吸收特性,。當(dāng)激光光束穿過氣體樣品時，特定氣體分子會吸收與其吸收光譜相匹配的激光波長,。通過測量吸收后的激光強(qiáng)度變化,，可以確定氣體的濃度。2.調(diào)諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）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(qiáng)度減弱,。探測器測量：激光通過氣體后，剩余的激光光強(qiáng)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(qiáng)度的衰減。信號處理與濃度計(jì)算：分析儀通過計(jì)算吸收光譜的強(qiáng)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(zhǔn)確檢測低濃度的氣體,。3.光聲光譜（PAS）光聲光譜（PhotoacousticSpectroscopy。 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,。云南CH4QCL激光器

中紅外QCL用于燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢中,，解決巡檢效率低、氣體檢測準(zhǔn)確度低,、受環(huán)境影響大,、智能化程度低等問題。北京氣體檢測QCL激光器供應(yīng)商

    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(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(jìn)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(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。北京氣體檢測QCL激光器供應(yīng)商