常見的溫室氣體光譜學(xué)檢測技術(shù)主要包括非分散紅外光譜技術(shù)(NDIR),、傅立葉變換光譜技術(shù)(FTIR),、差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)(DOAS)、差分吸收激光雷達(dá)技術(shù)(DIAL),、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS),、離軸積分腔輸出光譜技術(shù)(OA-ICOS)、光腔衰蕩光譜技術(shù)(CRDS),、激光外差光譜技術(shù)(LHS),、空間外差光譜技術(shù)(SHS)等。其中,,NDIR技術(shù)利用氣體分子對寬帶紅外光的吸收光譜強(qiáng)度與濃度成正比的關(guān)系,,進(jìn)行溫室氣體反演,具有結(jié)構(gòu)簡單,、操作方便,、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),但儀器的光譜分辨率和檢測靈敏度較低,。FTIR技術(shù)通過測量紅外光的干涉圖,,并對干涉圖進(jìn)行傅立葉積分變換,從而獲得被測氣體紅外吸收光譜,能夠?qū)崿F(xiàn)多種組分同時監(jiān)測,,適用于溫室氣體的本底,、廓線和時空變化測量及其同位素探測,儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜,,價格比較昂貴,。DOAS也是一種寬帶光譜檢測技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)多氣體組分探測,,儀器光譜分辨率較低,,易受水汽和氣溶膠的影響。DIAL技術(shù)是一種利用氣體分子后向散射效應(yīng)對氣體遙感探測的光譜技術(shù),,具有高精度,、遠(yuǎn)距離、高空間分辨等優(yōu)點(diǎn),,系統(tǒng)較為復(fù)雜,,成本較高。TDLAS技術(shù)利用窄線寬的可調(diào)諧激光光源,,完整地掃描到氣體分子的一條或幾條吸收譜線,。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.重慶半導(dǎo)體QCL激光器工廠
可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy)技術(shù)主要是利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的窄線寬和波長隨注入電流改變的特性實(shí)現(xiàn)對分子的單個或幾個距離很近很難分辨的吸收線進(jìn)行測量。TDLAS通常是用單一窄帶的激光頻率掃描一條**的氣體吸收線,。為了實(shí)現(xiàn)比較高的選擇性,,分析一般在低壓下進(jìn)行,,這時吸收線不會因?yàn)閴毫Χ訉?。這種測量方法是Hinkley和Reid提出的,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為了非常靈敏和常用的大氣中痕量氣體的監(jiān)測技術(shù),。具有高靈敏度,、實(shí)時,、動態(tài)、多組分同時測量的優(yōu)點(diǎn),。由于半導(dǎo)體激光器的高單色性,,可以利用待測氣體分子的一條孤立的吸收譜線進(jìn)行測量,避免了不同分子光譜的交叉干擾,,從而準(zhǔn)確的鑒別出待測氣體,。可調(diào)諧紅外激光光譜技術(shù)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,??烧{(diào)諧半導(dǎo)體激光器,目前常用于TDLAS技術(shù)的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器包括:法珀(Fabry-Perot)激光器,、分布反饋式(DistributedFeedback)半導(dǎo)體激光器,、分布布喇格反射(DistributedBraggreflector)激光器、垂直腔表面發(fā)射(Vertical-cavitysurface-emitting)激光器和外腔調(diào)諧半導(dǎo)體激光器,。 重慶半導(dǎo)體QCL激光器工廠可調(diào)諧激光器的廣波長調(diào)諧能力和高精度控制特性,,使其在多個領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
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,。
還是其他需要高功率激光支持的應(yīng)用場景,我們的QCL激光器都能輕松應(yīng)對,,展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力和市場競爭力,。**國產(chǎn)化優(yōu)勢:品質(zhì)與供貨的雙重保障**作為國內(nèi)QCL激光器領(lǐng)域的佼佼者,,我們擁有完整的產(chǎn)業(yè)鏈和強(qiáng)大的自主研發(fā)能力。從原材料采購到生產(chǎn)制造,,每一個環(huán)節(jié)都嚴(yán)格把關(guān),,確保了產(chǎn)品的品質(zhì)。同時,,我們建立了穩(wěn)定的供貨渠道,,確保客戶能夠隨時獲得所需產(chǎn)品,,無懼市場波動和供應(yīng)鏈風(fēng)險,。**產(chǎn)品應(yīng)用場景:科技之光,照亮未來**QCL激光器在光譜分析,、環(huán)境監(jiān)測,、醫(yī)療診斷、材料加工等多個領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用,。在光譜分析領(lǐng)域,,我們的QCL激光器能夠提供高分辨率的光譜數(shù)據(jù),助力科研人員揭示物質(zhì)的微觀世界,;在環(huán)境監(jiān)測中,,它能夠精細(xì)檢測大氣中的痕量氣體,為環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)力量,;在醫(yī)療診斷中,,它更是激光手術(shù)和生物組織成像的得力助手,提高了醫(yī)療診斷的準(zhǔn)確性和安全性,。寧波寧儀信息技術(shù)有限公司的QCL激光器,,以定制化、國產(chǎn)化,、高功率為特色,,正成為推動科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級的重要力量,。我們堅(jiān)信,,在未來的科技道路上,我們的QCL激光器將繼續(xù)照亮前行的道路,,為用戶帶來更加高效,、精細(xì)、可靠的激光解決方案,。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,。
QCL激光器(量子級聯(lián)激光器)憑借其出色的性能和獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢,正在重新定義氣體檢測領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn),。它們以高靈敏度和質(zhì)量的選擇性,,使得在復(fù)雜環(huán)境中對氣體成分的準(zhǔn)確識別成為可能。此外,,QCL激光器的高性價比使得其在市場上的競爭力愈發(fā)明顯,,成為眾多行業(yè)和應(yīng)用的優(yōu)先。隨著科技的不斷進(jìn)步,,QCL激光器的創(chuàng)新能力也在不斷提升,。我們相信,這種持續(xù)的技術(shù)革新將為客戶帶來更大的價值,,幫助他們在各自的市場中脫穎而出,。選擇QCL激光器,不僅是選擇了一項(xiàng)先進(jìn)的技術(shù),,更是選擇了一條通向未來的道路,。無論是在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程控制,,還是在醫(yī)療健康等領(lǐng)域,,QCL激光器都展示了其巨大的潛力和應(yīng)用前景。通過深入的合作,,我們希望能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,,為社會的進(jìn)步貢獻(xiàn)一份力量。 可調(diào)諧激光器以其獨(dú)特的波長可調(diào)諧特性,,成為了現(xiàn)代激光科技的重要支柱,。湖北N2OQCL激光器公司
基于光譜學(xué)原理的氣體檢測,有非接觸,、快響應(yīng),、高靈敏、大范圍監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn),,是溫室氣體監(jiān)測技術(shù)的主流方向,。重慶半導(dǎo)體QCL激光器工廠
波長覆蓋范圍寬量子級聯(lián)激光器從波長設(shè)計(jì)原理上與常規(guī)半導(dǎo)體激光器不同,常規(guī)半導(dǎo)體激光器的激射波長受限于材料自身的禁帶寬度,,而QCL的激射波長是由導(dǎo)帶中子帶間的能級間距決定的,可以通過調(diào)節(jié)量子阱/壘層的厚度改變子帶間的能級間距,,從而改變QCL的激射波長,。從理論上講,QCL可以覆蓋中遠(yuǎn)紅外到THz波段,。[2]單個激光器激射波長連續(xù)可調(diào)諧對于各種氣體的檢測,,需要激光器的波長精確平滑地從一個波長調(diào)諧到另一個波長,。對于特定氣體的檢測,波長更需要精確的調(diào)節(jié)以匹配其吸收線,,也稱為分子“指紋”,。另外,通過波長調(diào)節(jié)以匹配氣體的第二條吸收線,,可以用來作為條吸收線是否正確的判斷標(biāo)準(zhǔn),。單個激光器的激射波長可以通過改變溫度和工作電流進(jìn)行調(diào)諧,已有技術(shù)通過改變激光器的工作溫度,,得到波長9μm激光器中心頻率,,約為10cm-1。而使用外置光柵,,可以得到更寬的波長調(diào)諧范圍,。 重慶半導(dǎo)體QCL激光器工廠