帶間級聯(lián)激光器（ICL）是實現(xiàn)3～5μm波段中紅外激光器的重要前沿，其在半導體光電器件技術,、氣體檢測、醫(yī)學醫(yī)療以及自由空間光通信等領域具有重要科學意義和應用價值,。近年來,，半導體帶間級聯(lián)激光器的量子阱能帶理論設計方法和激光器制備**技術得到迅速提升。帶間級聯(lián)激光器是一種以?族體系為主,，通過量子工程的能帶設計及其材料外延,、工藝制作而成的可以工作于中紅外波段的激光器。由于結合了傳統(tǒng)的量子阱激光器較長的上能級載流子復合壽命,，以及量子級聯(lián)激光器（QCL）通過級聯(lián)結構實現(xiàn)較高內(nèi)量子效率的優(yōu)點,，在中紅外波段具有較大的優(yōu)勢。研究背景中紅外波段包含了許多氣體分子的吸收峰,，對于氣體分子而言,，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數(shù)量級。因此,，為了獲得更高的靈敏度和更低的檢測限,，利用中紅外的可調(diào)諧半導體激光器吸收光譜技術（TDLAS）可以實現(xiàn)對特殊或有毒氣體的檢測。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。 基于光譜學原理的氣體檢測技術,，有非接觸,、快響應,、高靈敏、大范圍監(jiān)測等優(yōu)點,，是監(jiān)測技術的主流研究方向,。云南SF6QCL激光器多少錢

    直接吸收光譜技術是通過調(diào)諧激光頻率到選擇吸收譜線透過率和譜線形狀進行分析，并獲取一些重要信息,，如吸收譜線強度和增寬系數(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,，并通過對光強信號進行分析，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,，如采用波長調(diào)制技術對目標信號進行高頻調(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,，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,。 山東NH3QCL激光器加工QCL在高靈敏檢測方面具備天然的優(yōu)勢,，可能成為呼吸氣體分析技術領域瓶頸的可靠解決方案。

    復雜生態(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,。目前適應生態(tài)環(huán)境溫室氣體長期連續(xù)監(jiān)測的技術手段仍有待研究?？烧{(diào)諧半導體激光吸收光譜(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy,TDLAS)是一種非侵入式光譜測量技術,具有高選擇,、高靈敏度、高分辨等特點,與目前新興的中紅外量子級聯(lián)激光器(QuantumCascadeLaser,QCL)相結合,可實現(xiàn)分子"基頻"吸收光譜測量,進一步提高檢測靈敏度,達到溫室氣體區(qū)域環(huán)境監(jiān)測需求,。激光氣體分析利用激光光譜技術,，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、快速響應和非接觸式檢測的特點,，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)療與生命科學以及科研實驗室等多個領域中得到了廣泛應用,。

    作為半導體激光技術發(fā)展的里程碑，量子級聯(lián)激光器（QCL）使中遠紅外波段高可靠,、高功率和高特征溫度半導體激光器的實現(xiàn)成為可能，為氣體分析等中紅外應用提供了新型光源,，因此QCL日益受到關注,。尤其是近10年，越來越多的科研人員開始研究QCL在氣體檢測方面的應用,，使得它的優(yōu)勢和潛力被更多的認識和挖掘,。中遠紅外量子級聯(lián)激光器（QCL）眾所周知，QCL屬于新一代半導體激光器,，它的特性不同于傳統(tǒng)半導體激光器,。用中科院半導體所劉峰奇研究員的“兩層含義”解釋，應該更加形象,。首先是量子含義,，是指激光器由納米級厚度的半導體異質(zhì)結超薄層構成，利用量子限制效應,，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；其次是級聯(lián)含義,，它的有源區(qū)由多級耦合量子阱串接組成,，可實現(xiàn)單電子注入的倍增光子輸出，可望獲得大功率,，而普通的半導體激光器是利用電子空穴對的復合發(fā)射光子,，這是普通激光器不具備的一個性能。 基于 TDLAS 技術的無創(chuàng)檢測方法,，且效果明顯,。

    2002年之后，帶間級聯(lián)激光器在美國噴氣推進實驗室（JPL）取得了更加快速的發(fā)展,，在低閾值電流,、高工作溫度以及長波長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）可以實現(xiàn)甲烷氣體的檢測,。并于2007年交付美國國家航空航天局（NASA）的好奇號進行火星的甲烷探測,。2008年，美國海軍實驗室（NRL）經(jīng)過多年優(yōu)化和發(fā)展,，終于實現(xiàn)了里程碑式的***臺室溫連續(xù)激射的帶間級聯(lián)激光器,，連續(xù)波**高工作溫度可達319K，激射波長為μm,。2011年,，美國海軍實驗室在材料設計的基礎上，又進一步提出了“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)量不均等問題,，通過改變電子注入?yún)^(qū)中的摻雜濃度，平衡有源區(qū)中過高的空穴濃度,。之后,，德國伍茲堡大學在“載流子再平衡”的基礎上，提出了短注入?yún)^(qū)的設計,。2014年,，美國海軍實驗室通過增加有源級聯(lián)區(qū)的周期數(shù)及分別限制層的厚度，進一步提高了帶間級聯(lián)激光器的器件指標,，其室溫連續(xù)輸出功率達592mW,，輸出特性以及輸出波長如圖3和4所示。這也是目前帶間級聯(lián)激光器輸出功率的**高指標,，并在2015年成功制作級聯(lián)數(shù)為10的帶間級聯(lián)激光器,。 QCL相比其它激光器具有體積小、重量輕的特點,，其攜帶方便,，便于系統(tǒng)化和集成化。北京氨QCL激光器型號

利用多種形式的光譜學測量手段,，開展地面探測,、地基探測、機載探測和星載探測四種典型光學觀測.云南SF6QCL激光器多少錢

    TDLAS（TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy）技術利用可調(diào)諧半導體激光器的特性,，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。調(diào)諧半導體吸收光譜（TDLAS）技術是激光吸收光譜（LAS）技術的一種。根據(jù)激光器的不同驅(qū)動形式,，激光吸收光譜（LAS）技術可以分為：直接吸收法和調(diào)制吸收法,。這兩種技術各有優(yōu)缺點：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,，結構簡單,，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,，結構會相對復雜一些，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，技術復雜,，靈敏度更高。 云南SF6QCL激光器多少錢