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(qiáng)度比近紅外波段要大幾個量級,。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(jìn)***體分子的超高靈敏檢測技術(shù)有了長足的進(jìn)步。 0.76~25μm 為近紅外,，25~30μm 為中紅外,，30~1000 μm為遠(yuǎn)紅外。河南HerriotQCL激光器

    波長覆蓋范圍寬量子級聯(lián)激光器從波長設(shè)計原理上與常規(guī)半導(dǎo)體激光器不同,，常規(guī)半導(dǎo)體激光器的激射波長受限于材料自身的禁帶寬度,，而QCL的激射波長是由導(dǎo)帶中子帶間的能級間距決定的，可以通過調(diào)節(jié)量子阱/壘層的厚度改變子帶間的能級間距,，從而改變QCL的激射波長,。從理論上講，QCL可以覆蓋中遠(yuǎn)紅外到THz波段,。[2]單個激光器激射波長連續(xù)可調(diào)諧對于各種氣體的檢測,，需要激光器的波長精確平滑地從一個波長調(diào)諧到另一個波長。對于特定氣體的檢測,，波長更需要精確的調(diào)節(jié)以匹配其吸收線,，也稱為分子“指紋”。另外,，通過波長調(diào)節(jié)以匹配氣體的第二條吸收線,，可以用來作為條吸收線是否正確的判斷標(biāo)準(zhǔn)。單個激光器的激射波長可以通過改變溫度和工作電流進(jìn)行調(diào)諧,，已有技術(shù)通過改變激光器的工作溫度,，得到波長9μm激光器中心頻率,，約為10cm-1。而使用外置光柵,，可以得到更寬的波長調(diào)諧范圍,。 西藏SF6QCL激光器哪家好DFB激光器能避免其他背景氣體的交叉干擾，使檢測系統(tǒng)具有較好的測量精度,。

    中遠(yuǎn)紅外波段包含了兩個重要的大氣窗口3-5μm和8-13μm波段，很多氣體的特征吸收峰都在這個波段,，如NO,、CO、CO2,、NH3,、SO2、SO3等,，還有一些人體疾病如糖尿病,、、胸,、肺,、精神疾病等特征氣體的吸收譜線也處于此波段，如圖4,。不同氣體的特征吸收峰基于QCL的檢測系統(tǒng),，具有體積小、檢測速度快,、精確度高等特點,，可以廣泛的應(yīng)用在環(huán)境檢測、痕量氣體檢測,、醫(yī)療診斷等方面,，基于QCL的氣體檢測系統(tǒng)是QCL重要的應(yīng)用之一，如氣體檢測系統(tǒng)如圖5,。相比于傳統(tǒng)的氣體檢測技術(shù)（電化學(xué)檢測,、氣相色譜分析、紅外LED）,，量子級聯(lián)激光器在氣體檢測的優(yōu)勢如下：1,、量子級聯(lián)激光器具有很窄的光譜線寬，可以獲得氣體分子,、原子光譜線中精細(xì)結(jié)構(gòu),，因此基于量子級聯(lián)激光器的氣體檢測系統(tǒng)分辨率要遠(yuǎn)高于其他光譜檢測方法，而且系統(tǒng)中不需要分光器件,，可以通過調(diào)諧QCL的波長,，就可在光電探測器中直接得到其吸收光譜,。2、QCL的光束質(zhì)量好,，其出射光的發(fā)散角小,，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，進(jìn)而就可以提高系統(tǒng)的靈敏度,，這對于低濃度的氣體檢測十分有效,。

    當(dāng)紅外輻射的能量與氣體分子振動躍遷所需的能量相匹配時，氣體分子會吸收特定波長的紅外光,，導(dǎo)致透過光的強(qiáng)度減弱,，從而形成特征吸收峰。輻射光子的能量與分子振動躍遷的能量差相等,。l分子振動伴隨偶極矩的變化（紅外活性）,。分子在紅外光譜中表現(xiàn)出基頻、倍頻和組合頻吸收峰,。l每種氣體分子具有獨特的紅外吸收譜帶,，這種特征吸收峰可以用來識別氣體種類。絕大多數(shù)氣態(tài)化學(xué)物質(zhì)在中紅外光譜區(qū)（≈2-25μm）都顯示出基本的振動吸收帶,，這些基本帶對光的吸收提供了一種幾乎通用的檢測手段,。光學(xué)技術(shù)的主要特征是對痕量氣體的非侵入式原位檢測能力。目前中紅外激光在定量痕量氣體檢測中的應(yīng)用必將代替近紅外成為下一代高精度的選擇,。進(jìn)入21世紀(jì)全球環(huán)境問題日益突出,，各國都在在努力減少溫室氣體排放。二氧化碳（CO2）通常被稱為溫室氣體,，但其他使全球環(huán)境惡化的氣體還包括二氧化硫（SO2）和二氧化氮（NO2）,。此外，在氣體泄漏檢測和性氣體的集中監(jiān)控是預(yù)防災(zāi)難中激光法可以采取有效報警措施從而可以避免風(fēng)險于災(zāi)難之前,。激光吸收光譜法是檢測微量氣體的方法之一,。它使用分布式反饋激光二極管（DFB-LD）檢測某種氣體，該二極管具有特定于該氣體的光吸收波長,。 QCL激光器的基本結(jié)構(gòu)包括FP-QCL,、DFB-QCL和ECqcL。

    在工業(yè)檢測方面,，量子級聯(lián)激光器以其小型化和集成化的設(shè)計,，完美適應(yīng)了現(xiàn)代工業(yè)的需求。它能夠以更低的能耗和更小的體積完成復(fù)雜的檢測任務(wù),。這對于降低企業(yè)的運(yùn)營成本,，提高生產(chǎn)效率，具有重要的推動作用,。許多企業(yè)通過引入量子級聯(lián)激光器技術(shù),，成功減少了設(shè)備占用空間,，并提升了生產(chǎn)線的自動化程度。綜合來看,，量子級聯(lián)激光器憑借其高效,、靈活和經(jīng)濟(jì)的特性，正逐步改變各行各業(yè)的技術(shù)格局,。無論是在環(huán)境監(jiān)測,、醫(yī)療成像還是工業(yè)檢測領(lǐng)域，量子級聯(lián)激光器都為客戶提供了切實可行的解決方案,，幫助企業(yè)提高效率,、降低成本，從而在競爭激烈的市場環(huán)境中脫穎而出,。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,，量子級聯(lián)激光器的未來將更加光明,，值得行業(yè)內(nèi)外的共同關(guān)注,。 分布式反饋激光二極管（DFB-LD）檢測某種氣體，該二極管具有特定于該氣體的光吸收波長,。制造QCL激光器價格

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,，對分子的單個或幾個相近的吸收線進(jìn)行測量。河南HerriotQCL激光器

    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，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,，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,。河南HerriotQCL激光器