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(gè)優(yōu)點(diǎn)是壓力加寬不是一個(gè)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(gè)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(gè)波段分子吸收線的強(qiáng)度比近紅外波段要大幾個(gè)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(gè)波段的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)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,。 中紅外QCL-TDLAS在氣體檢測中具有高靈敏度、高分辨率及快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),。上海二氧化碳QCL激光器多少錢

    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(jià)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％。 天津H2OQCL激光器報(bào)價(jià)TDLAS利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的窄線寬和波長隨注入電流變化,，對分子的單個(gè)或幾個(gè)相近的吸收線進(jìn)行測量,。

    帶間級聯(lián)激光器（ICL）是實(shí)現(xiàn)3～5μm波段中紅外激光器的重要前沿，其在半導(dǎo)體光電器件技術(shù),、氣體檢測,、醫(yī)學(xué)醫(yī)療以及自由空間光通信等領(lǐng)域具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。近年來,，半導(dǎo)體帶間級聯(lián)激光器的量子阱能帶理論設(shè)計(jì)方法和激光器制備**技術(shù)得到迅速提升,。帶間級聯(lián)激光器是一種以?族體系為主，通過量子工程的能帶設(shè)計(jì)及其材料外延,、工藝制作而成的可以工作于中紅外波段的激光器,。由于結(jié)合了傳統(tǒng)的量子阱激光器較長的上能級載流子復(fù)合壽命，以及量子級聯(lián)激光器（QCL）通過級聯(lián)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)較高內(nèi)量子效率的優(yōu)點(diǎn),，在中紅外波段具有較大的優(yōu)勢,。研究背景中紅外波段包含了許多氣體分子的吸收峰，對于氣體分子而言,，在中紅外波段的中心吸收截面一般比其在近紅外區(qū)的中心吸收截面高幾個(gè)數(shù)量級,。因此，為了獲得更高的靈敏度和更低的檢測限,，利用中紅外的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器吸收光譜技術(shù)（TDLAS）可以實(shí)現(xiàn)對特殊或有毒氣體的檢測,。常見的位于中紅外波段的氣體分子如圖1所示，諸如礦井氣體甲烷（CH4）分子吸收峰位于3260nm,，一氧化碳（CO）分子吸收峰位于4610nm,，二氧化碳（CO2）分子吸收峰位于4230nm,，氯化氫（HCl）分子吸收峰位于3395nm，溴化氫（HBr）分子吸收峰位于4020nm,。

    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(shí)監(jiān)測,，適用于溫室氣體的本底,、廓線和時(shí)空變化測量及其同位素探測，儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜,，價(jià)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,。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。

    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(dòng)器驅(qū)動(dòng)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(dòng)等因素的影響,，為了減小噪聲的干擾,，通常會(huì)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(dòng)器驅(qū)動(dòng)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(shí)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(shí)氣體濃度值,。 TDLAS：當(dāng)激光波長與待測氣體分子的吸收線匹配時(shí)，分子會(huì)吸收部分能量,，透射光強(qiáng)度的變化,，計(jì)算氣體濃度。河南CH4QCL激光器公司

在大氣污染監(jiān)控中,，QCL能夠準(zhǔn)確檢測大氣中的微量成分,，為環(huán)境保護(hù)提供有力支持。上海二氧化碳QCL激光器多少錢

    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(shí)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(shí)被吸收的數(shù)量,，具有高精度和無接觸的特點(diǎn),。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(dòng)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(diǎn)：直接吸收法：需要鎖定激光器驅(qū)動(dòng)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(dòng)電流信號,，同時(shí)需要加載2f諧波信號到驅(qū)動(dòng)電流上,，結(jié)構(gòu)會(huì)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(jìn)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。 上海二氧化碳QCL激光器多少錢