量子級(jí)聯(lián)激光器是基于多個(gè)量子阱異質(zhì)結(jié)中掩埋次能級(jí)躍遷的單極半導(dǎo)體注入激光器,，它們是通過(guò)能帶工程并通過(guò)分子束外延生長(zhǎng)方法得到的,。QCL激光器的輸出波長(zhǎng)依賴于量子阱和作用區(qū)掩埋層的厚度而不是激光材料的能級(jí)。由于QCL輸出波長(zhǎng)不受帶隙寬度的限制,，因而能夠被制成在中紅外波長(zhǎng)區(qū)較寬范圍里輸出,。QCL的輸出波長(zhǎng)區(qū)可以從μm到60μm,，激光輸出功率可以達(dá)到幾個(gè)mW。QCL在脈沖工作方式下可以工作在室溫下,，并且已經(jīng)被用于痕量氣體的光譜檢測(cè),，但由于脈沖激光固有特點(diǎn)使其線寬相對(duì)較寬。雖然單模連續(xù)輸出DFB－QCL已早有報(bào)道,，但到目前為止,，還沒(méi)有痕量氣體檢測(cè)的報(bào)道。鑒于目前中紅外光譜區(qū)傳統(tǒng)激光技術(shù)存在的需要低溫制冷等限制,，利用技術(shù)成熟的近紅外激光光源的參量頻率轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)室溫下連續(xù)波中紅外相干光源輸出是一個(gè)有效的補(bǔ)充,。在中紅外光譜相干光輸出的參量過(guò)程主要有光參量振蕩（OPO）和差頻變換（DFG）,。 QCL在高靈敏檢測(cè)方面具備天然的優(yōu)勢(shì)，可能成為呼吸氣體分析技術(shù)領(lǐng)域瓶頸的可靠解決方案,。山東加工QCL激光器供應(yīng)商

    2002年之后,，帶間級(jí)聯(lián)激光器在美國(guó)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(zhǎng)波長(zhǎng)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(cè),。并于2007年交付美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的好奇號(hào)進(jìn)行火星的甲烷探測(cè),。2008年，美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室（NRL）經(jīng)過(guò)多年優(yōu)化和發(fā)展,，終于實(shí)現(xiàn)了里程碑式的***臺(tái)室溫連續(xù)激射的帶間級(jí)聯(lián)激光器,，連續(xù)波**高工作溫度可達(dá)319K，激射波長(zhǎng)為μm,。2011年,，美國(guó)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(wèn)題,，通過(guò)改變電子注入?yún)^(qū)中的摻雜濃度，平衡有源區(qū)中過(guò)高的空穴濃度,。之后,，德國(guó)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(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室通過(guò)增加有源級(jí)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(jí)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(zhǎng)如圖3和4所示。這也是目前帶間級(jí)聯(lián)激光器輸出功率的**高指標(biāo),，并在2015年成功制作級(jí)聯(lián)數(shù)為10的帶間級(jí)聯(lián)激光器,。 云南水QCL激光器多少錢基于光譜學(xué)原理的氣體檢測(cè)，有非接觸,、快響應(yīng),、高靈敏、大范圍監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn),，是溫室氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)的主流方向,。

    在當(dāng)今高科技迅猛發(fā)展的時(shí)代，量子級(jí)聯(lián)激光器（QCL激光器）憑借其性能，越來(lái)越受到氣體檢測(cè)領(lǐng)域的關(guān)注,。作為一種高靈敏度的激光器,，QCL激光器能夠在極低濃度的氣體環(huán)境下進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，為環(huán)境監(jiān)測(cè)和工業(yè)應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支持,。這一特性使得QCL激光器成為氣體分析的工具,，尤其在安全監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，其應(yīng)用價(jià)值不可小覷,。QCL激光器的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其強(qiáng)大的選擇性,。與其他類型的激光器相比，QCL激光器能夠有效地區(qū)分不同氣體分子的吸收特性,。這意味著在復(fù)雜的氣體混合環(huán)境中,，QCL激光器能夠精確識(shí)別特定氣體的存在，從而減少誤報(bào)的可能性,，極大地提高了檢測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性,。這種選擇性不僅提升了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，同時(shí)也為客戶帶來(lái)了更高的滿意度,。

    量子級(jí)聯(lián)激光器（QuantumCascadeLaser）是一種能夠發(fā)射光譜在中紅外和遠(yuǎn)紅外頻段激光的半導(dǎo)體激光器,。它是由貝爾實(shí)驗(yàn)室于1994年率先實(shí)現(xiàn)。隨著量子級(jí)聯(lián)激光器技術(shù)的日趨成熟,，它開(kāi)始被較多地應(yīng)用于科學(xué)和工程研究,。由于其明顯優(yōu)勢(shì)，在氣體檢測(cè)領(lǐng)域得到了迅速推廣,?；诹孔蛹?jí)聯(lián)激光器的紅外光譜氣體檢測(cè)技術(shù)具有靈敏度高,、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn),，特別是在高精度光譜檢測(cè)方面所具有的明顯優(yōu)勢(shì)，使其成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn),。量子級(jí)聯(lián)激光器（QuantumcascadeLaser,，QCL）是基于半導(dǎo)體耦合量子阱子帶（一般為導(dǎo)帶）間的電子躍遷所產(chǎn)生的一種單極性光源。量子（quantum）指的是通過(guò)調(diào)整有源區(qū)量子阱的厚度可以改變子帶的能級(jí)間距,，實(shí)現(xiàn)對(duì)波長(zhǎng)的“裁剪”,，另外也指器件的尺寸較小。級(jí)聯(lián)（cascade）的意思是有源區(qū)中上一組成部分的輸出是下一部分的輸入,，一級(jí)接一級(jí)串聯(lián)在一起,。激光器（Laser）是指產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的光源。量子級(jí)聯(lián)激光器的波長(zhǎng)可以覆蓋在,、通信,、氣體檢測(cè)等領(lǐng)域極具應(yīng)用價(jià)值的中遠(yuǎn)紅外波段。 中紅外QCL-TDLAS激光氣體檢測(cè)技術(shù)有 ppb 級(jí)超高靈敏度,、超大檢測(cè)范圍,、高選擇性,、實(shí)用性強(qiáng)，易于維護(hù)等優(yōu)勢(shì),。

    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(lái)越多的科研人員開(kāi)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(guò)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)；貴州氧化亞氮QCL激光器封裝

利用QCL作為光源則在很大程度上擴(kuò)展了可探測(cè)波段,，也在一定程度上提高了探測(cè)極限,。山東加工QCL激光器供應(yīng)商

    大氣中CO2、CH4,、N2O三大溫室氣體的特征吸收光譜主要位于近紅外和中紅外光波段,，其中近紅外波段波長(zhǎng)在－μm范圍，對(duì)應(yīng)于氣體分子的“泛頻”吸收譜帶,，而中紅外波段波長(zhǎng)位于－25μm范圍,，對(duì)應(yīng)于氣體分子的“基頻”吸收譜帶，吸收強(qiáng)度要明顯高于近紅外波段，適用于濃度痕量氣體分子的高靈敏檢測(cè),。針對(duì)目前溫室氣體多目標(biāo)場(chǎng)景監(jiān)測(cè)需求,，研究人員開(kāi)展了不同形式的探測(cè)方法研究，主要包括地面探測(cè),、地基探測(cè),、機(jī)載探測(cè)和星載探測(cè)，綜合運(yùn)用各種吸收光譜技術(shù)和儀器,，通過(guò)掃描獲取溫室氣體紅外波段的特征吸收光譜,，經(jīng)過(guò)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換、光譜信號(hào)采集,、濃度算法解析,、軟件數(shù)據(jù)處理等技術(shù)過(guò)程，能夠?qū)崿F(xiàn)溫室氣體多組分高靈敏時(shí)空分辨觀測(cè),。 山東加工QCL激光器供應(yīng)商