作為半導(dǎo)體激光技術(shù)發(fā)展的里程碑，量子級(jí)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(shí)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(cè)方面的應(yīng)用，使得它的優(yōu)勢(shì)和潛力被更多的認(rèn)識(shí)和挖掘,。中遠(yuǎn)紅外量子級(jí)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(jí)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(zhǎng),；其次是級(jí)聯(lián)含義,，它的有源區(qū)由多級(jí)耦合量子阱串接組成，可實(shí)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(duì)的復(fù)合發(fā)射光子，這是普通激光器不具備的一個(gè)性能,。 在光譜學(xué)領(lǐng)域,，可調(diào)諧激光器可以用于精確測(cè)量物質(zhì)的光譜特性；云南HerriotQCL激光器封裝

    帶間級(jí)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(cè)、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(jí)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(jí)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(zhǎng)的上能級(jí)載流子復(fù)合壽命,，以及量子級(jí)聯(lián)激光器（QCL）通過級(jí)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(shì)。研究背景中紅外波段包含了許多氣體分子的吸收峰,，對(duì)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(jí)。因此,，為了獲得更高的靈敏度和更低的檢測(cè)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(duì)特殊或有毒氣體的檢測(cè)。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。 青海HerriotQCL激光器封裝利用多種形式的光譜學(xué)測(cè)量手段,，開展地面探測(cè),、地基探測(cè)、機(jī)載探測(cè)和星載探測(cè)四種典型光學(xué)觀測(cè).

    中紅外溫室氣體激光器在環(huán)境監(jiān)測(cè)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(chǎng)對(duì)高效,、精確的氣體檢測(cè)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(shì),，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(cè)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(cè)、工業(yè)排放評(píng)估以及城市空氣質(zhì)量檢測(cè)等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,。各國(guó)和企業(yè)逐步加強(qiáng)對(duì)溫室氣體排放的監(jiān)管,，推動(dòng)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(cè)中,，這些激光器可以實(shí)時(shí)提供數(shù)據(jù),，使得相關(guān)部門能夠及時(shí)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(shí)降低了生產(chǎn)和維護(hù)成本,。這一趨勢(shì)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(chǎng)景中發(fā)揮作用，滿足市場(chǎng)對(duì)靈活性和便攜性的需求,，甚至可以應(yīng)用于野外勘測(cè)和移動(dòng)監(jiān)測(cè)等場(chǎng)合,。

    在現(xiàn)代民用領(lǐng)域，QCL激光器（量子級(jí)聯(lián)激光器）作為紅外對(duì)抗系統(tǒng)的重要組成部分,，正逐漸顯示出其不可或缺的地位,。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及對(duì)安全和效率的日益重視,，QCL激光器在紅外對(duì)抗中的應(yīng)用案例層出不窮,，展現(xiàn)出其的性能和的適用性。以某國(guó)家的防空系統(tǒng)為例,，該系統(tǒng)在面對(duì)敵方導(dǎo)彈威脅時(shí),，采用了QCL激光器紅外對(duì)抗技術(shù)。這一技術(shù)通過精確發(fā)射特定波長(zhǎng)的激光，成功地干擾了敵方導(dǎo)彈的紅外尋的系統(tǒng),，顯著提高了防空能力,。通過這種方式，防空系統(tǒng)不僅能夠有效保護(hù)關(guān)鍵設(shè)施的安全,，還能夠降低潛在的經(jīng)濟(jì)損失,。這一成功應(yīng)用案例展示了QCL激光器在實(shí)際戰(zhàn)斗環(huán)境中的高效性和實(shí)用性，同時(shí)也反映了現(xiàn)代中科技應(yīng)用的重要性,。 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)；

    **QCL激光器：寧波寧儀信息技術(shù)有限公司,，照亮創(chuàng)新之路的科技之光**寧波寧儀信息技術(shù)有限公司,，在QCL（量子級(jí)聯(lián)激光器）這一高科技領(lǐng)域內(nèi)，猶如一顆璀璨的明星,，熠熠生輝,。我們專注于為客戶提供性能、高度定制化的激光器解決方案,，致力于推動(dòng)科技進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)升級(jí),。**產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：性能，科技前沿**我們的QCL激光器,，得益于先進(jìn)的量子級(jí)聯(lián)技術(shù),，實(shí)現(xiàn)了前所未有的高功率輸出，確保了激光的穩(wěn)定性和可靠性,。這一技術(shù)突破,，不僅提升了激光器的轉(zhuǎn)換效率，更將光譜線寬壓縮至極窄范圍,，為用戶帶來了前所未有的精細(xì)度和高效性,。與此同時(shí)，我們積極響應(yīng)國(guó)家國(guó)產(chǎn)化號(hào)召,，通過自主研發(fā)與自主生產(chǎn),，大幅度降低了成本，提升了產(chǎn)品的性價(jià)比,，讓用戶能夠以更加實(shí)惠的價(jià)格,，享受到國(guó)際前列品質(zhì)的激光解決方案。**產(chǎn)品特征：定制化服務(wù),，滿足多元需求**我們深知,，每一個(gè)客戶的需求都是的。因此,，我們提供的定制化服務(wù),，從波長(zhǎng),、功率到光束質(zhì)量，每一個(gè)細(xì)節(jié)都可根據(jù)客戶的具體需求進(jìn)行量身定制,。這種高度靈活的服務(wù)模式,，確保了我們的QCL激光器能夠完美適配各種應(yīng)用場(chǎng)景，滿足客戶的多元化需求,。**高功率輸出：釋放無限潛能**高功率輸出,，是我們QCL激光器的又一大亮點(diǎn)。無論是光譜分析,、材料加工,。 量子級(jí)聯(lián)激光器使中遠(yuǎn)紅外波段高可靠、高功率和高特征溫度激光器成為可能,，為氣體分析等提供了新型光源,。北京HerriotQCL激光器定制

TDLAS：當(dāng)激光波長(zhǎng)與待測(cè)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。云南HerriotQCL激光器封裝

    閾值電流密度較低帶間躍遷和子帶間躍遷示意圖常規(guī)半導(dǎo)體激光器是雙極性器件,，導(dǎo)帶中的電子與價(jià)帶中的空穴復(fù)合生成光子,，而量子級(jí)聯(lián)激光器是單極性器件，只靠導(dǎo)帶中子帶間電子的躍遷產(chǎn)生光子,，如圖4所示,，電子躍遷的始態(tài)與終態(tài)的曲線的曲率相同，這樣形成的增益譜很窄而且對(duì)稱,，是量子級(jí)聯(lián)激光器能夠低閾值工作的一個(gè)原因,。當(dāng)然，QCL的閾值電流密度也與有源區(qū)設(shè)計(jì),，材料生長(zhǎng)以及器件結(jié)構(gòu)有關(guān),。尺寸較小圖5量子級(jí)聯(lián)激光器實(shí)物圖量子級(jí)聯(lián)激光器的尺寸較小，如圖5所示,，量子級(jí)聯(lián)激光器管芯的長(zhǎng)度一般為3mm,，隨著激光器性能提高,，可以將其封裝在方盒內(nèi),，從而方便地移動(dòng)和操作。量子級(jí)聯(lián)激光器的工作溫度,、輸出性能和波長(zhǎng)覆蓋范圍在過去的20年取得了迅猛發(fā)展,。其中，有兩個(gè)里程碑,，一個(gè)是1997年室溫工作的分布反饋量子級(jí)聯(lián)激光器（DFB-QCL）的研制成功,，實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)為μm和8μm的DFB-QCL的室溫工作,，其中μm的激光器300K時(shí)峰值功率為60mW；另一個(gè)是2002年實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)為μm量子級(jí)聯(lián)激光器的室溫連續(xù)工作,，器件在292K時(shí)輸出功率為17mW,，比較高連續(xù)工作溫度為321K。 云南HerriotQCL激光器封裝