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,。上海N2OQCL激光器封裝

    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,。 寧夏H2OQCL激光器公司甲烷分子的基頻吸收帶位于在3.3μm附近的中紅外區(qū)域。因此用中紅外激光器探測甲烷氣體非常有益,。

    除了氣體檢測外,，帶間級聯(lián)激光器也可用于***領(lǐng)域中。紅外半導(dǎo)體激光器由于體積小,、效率高,、易調(diào)制、環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在***領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,。紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈已經(jīng)從***代紅外尋的制導(dǎo)向第四代3～5μm中紅外波段凝視成像制導(dǎo)發(fā)展,，該技術(shù)**提高了紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的靈敏度和抗干擾能力，使其獲得了更遠(yuǎn)的攻擊距離,。此外,，中紅外波段還可以應(yīng)用于工業(yè)過程控制、臨床呼吸診斷,、紅外景象投影,、醫(yī)學(xué)醫(yī)療和化學(xué)生物威脅探測等領(lǐng)域中；還可以作為光發(fā)射機(jī)進(jìn)行通信,，實現(xiàn)自由空間內(nèi)的信息傳輸,。目前，可以實現(xiàn)中紅外波段激光器的主要技術(shù)手段包括一類（type-Ⅰ）量子阱（QW）銻化鎵（GaSb）基的激光器及其形成的一類級聯(lián)量子阱激光器,。此外還有目前在長波紅外和太赫茲波段非常熱門的量子級聯(lián)激光器,。本文重點(diǎn)介紹帶間級聯(lián)激光器,。

    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,。 QCL則將范圍拓展到了中遠(yuǎn)紅外波段,，使其在氣體檢測、空間通訊等方面得到了越來越多的應(yīng)用,。

    紅外激光光譜學(xué)獨(dú)特的優(yōu)勢以及在許多領(lǐng)域有著潛在的重要應(yīng)用價值,，是近年來非常熱門的研究領(lǐng)域之一。主要的應(yīng)用有：(1)高選擇性,，高分辨率的光譜技術(shù),，由于分子光譜的“指紋”特征，它不受其它氣體的干擾,。這一特性與其它方法相比有明顯的優(yōu)勢,。(2)它是一種對所有在紅外有吸收的活躍分子都有效的通用技術(shù)，同樣的儀器可以方便的改成測量其它組分的儀器,，只需要改變激光器和標(biāo)準(zhǔn)氣,。由于這個特點(diǎn)，很容易就能將其改成同時測量多組分的儀器,。(3)它具有速度快,，靈敏度高的優(yōu)點(diǎn),。在不失靈敏度的情況下，其時間分辨率可以在ms量級,。應(yīng)用該技術(shù)的主要領(lǐng)域有：分子光譜研究,、工業(yè)過程監(jiān)測控制,、燃燒過程診斷分析,、發(fā)動機(jī)效率和機(jī)動車尾氣測量、檢測,、大氣中痕量污染氣體監(jiān)測等,。因此，可調(diào)諧紅外激光光譜新方法及其環(huán)境污染時空分布監(jiān)測研究對國家可持續(xù)發(fā)展和解決環(huán)境領(lǐng)域中必不可少的監(jiān)測分析新方法與新技術(shù)有重要的科學(xué)意義和實用價值,。應(yīng)用該技術(shù)的主要領(lǐng)域有：1,、分子光譜研究：光譜結(jié)構(gòu)、線寬,、線強(qiáng)等,；2、大氣痕量氣體檢測：CH2O,、CH4,、CO2、NH3等,；3,、工業(yè)過程監(jiān)測控制：CO、CO2,、H2O,、NH3等；4,、醫(yī)療診斷：NO,、CO、CO2,、CH4等,；5、機(jī)動車尾氣測量：CO,、CO2,、NH3、NO等,。 紅外氣體傳感器是通過測量被測氣體在特定的紅外波段吸收了多少光的能量來計算濃度的,。寧夏甲烷QCL激光器加工

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。上海N2OQCL激光器封裝

    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。 上海N2OQCL激光器封裝