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,，易于實現(xiàn)儀器的小型化。另外,，高功率密度激光光源更方便實現(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％,。 在信息處理和通信領(lǐng)域，可調(diào)諧激光器可以用于構(gòu)建高效的光通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò),；黑龍江氣體檢測QCL激光器價格

    工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),、化石燃料燃燒、機(jī)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(diǎn),，是目前溫室氣體監(jiān)測技術(shù)的主流研究方向。針對當(dāng)前溫室氣體點(diǎn)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(jī)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(qiáng),，但從對全球升溫的貢獻(xiàn)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(xiàn)占到77%，濃度也呈現(xiàn)出逐年升高的趨勢,。 黑龍江HerriotQCL激光器價格DFB激光器同時提供對波長的平滑,、可調(diào)諧控制以及精確光纖通信和光譜應(yīng)用所需的極窄光譜寬度。

    TDLAS能實現(xiàn)"原位,、連續(xù),、實時測量"，環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng),，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(jī)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(qiáng)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(dá)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(dá)到ppb，甚至ppt級別,。這比傳統(tǒng)的近紅外光源所能達(dá)到的水平,，整整高出了3~6個量級。

    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(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(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。 激光氣體分析被用于各種氣體檢測研究,。高精度和靈敏度使其成為研究氣體環(huán)境科學(xué)和物理化學(xué)性質(zhì)的理想設(shè)備,。

    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)諧波信號的值計算得到此時氣體濃度值,。 TDLAS技術(shù)采用的半導(dǎo)體激光光源的光譜,，寬度遠(yuǎn)小于氣體吸收譜線的展寬，得到單線吸收光譜,。湖南新型QCL激光器封裝

基于 TDLAS 技術(shù)的無創(chuàng)檢測方法,，且效果明顯,。黑龍江氣體檢測QCL激光器價格

    作為半導(dǎo)體激光技術(shù)發(fā)展的里程碑，量子級聯(lián)激光器（QCL）使中遠(yuǎn)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,，為氣體分析等中紅外應(yīng)用提供了新型光源，因此QCL日益受到關(guān)注,。尤其是近10年,，越來越多的科研人員開始研究QCL在氣體檢測方面的應(yīng)用，使得它的優(yōu)勢和潛力被更多的認(rèn)識和挖掘,。中遠(yuǎn)紅外量子級聯(lián)激光器（QCL）眾所周知,，QCL屬于新一代半導(dǎo)體激光器，它的特性不同于傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器,。用中科院半導(dǎo)體所劉峰奇研究員的“兩層含義”解釋,，應(yīng)該更加形象。首先是量子含義,，是指激光器由納米級厚度的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)超薄層構(gòu)成,，利用量子限制效應(yīng)，通過調(diào)節(jié)每層材料的厚度和子帶間距,，從而調(diào)節(jié)波長,；其次是級聯(lián)含義，它的有源區(qū)由多級耦合量子阱串接組成,，可實現(xiàn)單電子注入的倍增光子輸出,，可望獲得大功率，而普通的半導(dǎo)體激光器是利用電子空穴對的復(fù)合發(fā)射光子,，這是普通激光器不具備的一個性能,。 黑龍江氣體檢測QCL激光器價格