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(shí)現(xiàn)自由空間內(nèi)的信息傳輸。目前,，可以實(shí)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,。 TDLAS：當(dāng)激光波長與待測氣體分子的吸收線匹配時,，分子會吸收部分能量，透射光強(qiáng)度的變化,，計(jì)算氣體濃度,。內(nèi)蒙古H2OQCL激光器多少錢

    量子級聯(lián)激光器輸出功率較高圖3量子級聯(lián)激光器有源區(qū)工作示意圖（兩個周期）比起中紅外波段其它光源，QCL的輸出功率較高,。不同的激光氣體檢測應(yīng)用中會需要不同的功率,，故激光器的高功率工作是非常必要的。改變工作電流就可以改變激光器的輸出功率,，高功率的激光器能夠提供的功率范圍大,，可以滿足更多的應(yīng)用場景,。QCL輸出功率較高的原因可以歸結(jié)于其本身的有源區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其電子利用效率較高,。內(nèi)量子效率是指每秒注入有源區(qū)的電子-空穴對數(shù)能夠產(chǎn)生的光子數(shù)多少,。圖3給出典型的QCL有源區(qū)工作示意圖，電子流通過一系列的子帶和微帶,，實(shí)現(xiàn)子帶中的上能級電子的集聚,，之后迅速躍遷到下能級并產(chǎn)生光子，之后注入?yún)^(qū)再重復(fù)利用電子流,，使之進(jìn)入下一個循環(huán),。理論上一個電子可以產(chǎn)生與有源區(qū)級數(shù)相同的光子數(shù)，從而內(nèi)量子效率較高,，輸出的功率也就越大,。而常規(guī)的半導(dǎo)體激光器中，一個電子在與空穴相遇后輻射出一個光子,?？墒覝毓ぷ髟S多應(yīng)用中需要激光器能室溫工作（室溫脈沖或室溫連續(xù)工作）。器件低溫工作時需將激光器放置在液氮制冷的杜瓦中,，將增大系統(tǒng)體積,，而且不利于激光器的光束整形。而常規(guī)半導(dǎo)體激光器中電子和空穴的分布對溫度十分敏感,，在長波長區(qū)域,。 上海HerriotQCL激光器TDLAS技術(shù)有高效、選擇高,、響應(yīng)快,、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，通過追蹤分子的吸收光譜獲得特征參數(shù)的重要手段,。

    相比較與其它激光器,，量子級聯(lián)激光器的優(yōu)點(diǎn)如下：1)中遠(yuǎn)紅外和太赫茲波段出射；在QCL發(fā)明之前,，半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長主要在可見光和近紅外波段,，當(dāng)我們需要使用中遠(yuǎn)紅外和太赫茲波段的激光時，半導(dǎo)體激光器對此則有些無能為力,，不同體系激光器激射波長范圍如圖3,。QCL的發(fā)明，使得半導(dǎo)體激光器也能激射出中遠(yuǎn)紅外和太赫茲波段的激光,。如圖3.不同激光器發(fā)光范圍[15]2)寬波長范圍,；QCL激射波長取決于子帶間能量差，可以通過設(shè)計(jì)量子阱層厚度來實(shí)現(xiàn)波長控制，所以量子級聯(lián)激光器的激射波長范圍極寬（約3-250μm）,，并且可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)特定波長的激光輸出,。3)體積小,；QCL相比其它激光器如：一氧化碳激光器（激射波長為4-5μm）和二氧化碳激光器（激射波長為μm）,，具有體積小、重量輕的特點(diǎn),，其攜帶方便,，便于系統(tǒng)化和集成化。4)單極型結(jié)構(gòu),；傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器為雙極型,，其出光原理依靠的是p-n結(jié)中導(dǎo)帶電子和價(jià)帶空穴復(fù)合所產(chǎn)生的受激輻射，而QCL全程只有電子參與,，空穴并未參與輻射發(fā)光過程,，所以量子級聯(lián)激光器為單極型激光器,，且其出射的激光具有很好的單向偏振性,。5)高的電子利用效率；因?yàn)镼CL所獨(dú)特的級聯(lián)結(jié)構(gòu),，電子在參與完子帶間躍遷發(fā)光后,，并沒有湮滅。

    激光器的發(fā)展里程碑如下：1960年發(fā)明的固態(tài)激光器和氣體激光器,，1962年發(fā)明的雙極型半導(dǎo)體激光器和1994年發(fā)明的單極型量子級聯(lián)激光器（QCL）是激光領(lǐng)域的三個重大變革性里程碑,。量子級聯(lián)激光器的工作原理與通常的半導(dǎo)體激光器截然不同，它打破了傳統(tǒng)p-n結(jié)型半導(dǎo)體激光器的電子-空穴復(fù)合受激輻射機(jī)制,，其發(fā)光波長由半導(dǎo)體能隙來決定,，填補(bǔ)了半導(dǎo)體中紅外激光器的空白。QCL受激輻射過程只有電子參與,，其激射方案是利用在半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)薄層內(nèi)由量子限制效應(yīng)引起的分離電子態(tài)之間產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn),，從而實(shí)現(xiàn)單電子注入的多光子輸出，并且可以輕松得通過改變量子阱層的厚度來改變發(fā)光波長,。量子級聯(lián)激光器比其它激光器的優(yōu)勢在于它的級聯(lián)過程,，電子從高能級跳躍到低能級過程中，不但沒有損失,，還可以注入到下一個過程再次發(fā)光,。這個級聯(lián)過程使這些電子"循環(huán)"起來，從而造就了一種令人驚嘆的激光器,。因此,，量子級聯(lián)激光器的發(fā)明被視為半導(dǎo)體激光理論的一次變革和里程碑。 利用QCL作為光源則在很大程度上擴(kuò)展了可探測波段,，也在一定程度上提高了探測極限,。

    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(jì)，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(shí)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。 中紅外QCL用于燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢中,，解決巡檢效率低,、氣體檢測準(zhǔn)確度低、受環(huán)境影響大,、智能化程度低等問題,。上海HerriotQCL激光器

可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器調(diào)制光譜技術(shù)和二氧化碳檢測技術(shù)可以測得二氧化碳?xì)怏w濃度值。內(nèi)蒙古H2OQCL激光器多少錢

    復(fù)雜生態(tài)環(huán)境溫室氣體不同空間,、時間尺度的濃度監(jiān)測是了解溫室氣體源與匯的基礎(chǔ),。目前適應(yīng)生態(tài)環(huán)境溫室氣體長期連續(xù)監(jiān)測的技術(shù)手段仍有待研究?？烧{(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy,TDLAS)是一種非侵入式光譜測量技術(shù),具有高選擇,、高靈敏度、高分辨等特點(diǎn),與目前新興的中紅外量子級聯(lián)激光器(QuantumCascadeLaser,QCL)相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)分子"基頻"吸收光譜測量,進(jìn)一步提高檢測靈敏度,達(dá)到溫室氣體區(qū)域環(huán)境監(jiān)測需求,。激光氣體分析利用激光光譜技術(shù),，通過氣體對特定波長激光的吸收特性來檢測氣體濃度。適用于檢測具有特定吸收特性的氣體，如甲烷,、二氧化碳,、一氧化碳、水蒸氣,、氧化亞氮和氨氣,。憑借其高精度、快速響應(yīng)和非接觸式檢測的特點(diǎn),，激光氣體分析儀在工業(yè)過程控制,、環(huán)境監(jiān)測、安全與泄漏檢測,、醫(yī)療與生命科學(xué)以及科研實(shí)驗(yàn)室等多個領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,。 內(nèi)蒙古H2OQCL激光器多少錢