QCL激光器的基本結(jié)構(gòu)包括FP-QCL,、DFB-QCL和ECqcL,。增益介質(zhì)顯示為灰色，波長選擇機制為藍(lán)色,，鍍膜面為橙色,，輸出光束為紅色。1.簡單的結(jié)構(gòu)是F-P腔激光器（FP-QCL）,。在F-P結(jié)構(gòu)中,，切割面為激光提供反饋，有時也使用介質(zhì)膜以優(yōu)化輸出,。2.第二種結(jié)構(gòu)是在QC芯片上直接刻分布反饋光柵,。這種結(jié)構(gòu)（DFB-QCL）可以輸出較窄的光譜，但是輸出功率卻比FP-QCL結(jié)構(gòu)低很多,。通過大范圍的溫度調(diào)諧,，DFB-QCL還可以提供有限的波長調(diào)諧（通過緩慢的溫度調(diào)諧獲得10~20cm-1的調(diào)諧范圍，或者通過快速注進(jìn)電流加熱調(diào)諧獲得2~3cm-1的范圍）,。3.第三種結(jié)構(gòu)是將QC芯片和外腔結(jié)合起來,，形成ECqcL。這種結(jié)構(gòu)既可以提供窄光譜輸出,，又可以在QC芯片整個增益帶寬上（數(shù)百cm-1）提供快調(diào)諧（速度超過10ms）,。由于ECqcL結(jié)構(gòu)使用低損耗元件，因此它可在便攜式電池供電的條件下高效運作,。 中紅外QCL-TDLAS在氣體檢測中具有高靈敏度,、高分辨率及快速響應(yīng)等優(yōu)點。內(nèi)蒙古HerriotQCL激光器封裝

    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,，這時吸收線不會因為壓力而加寬,。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,、實時、動態(tài),、多組分同時測量的優(yōu)點,。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,。可調(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,。 寧夏氣體檢測QCL激光器批發(fā)在光化學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域，可調(diào)諧激光器可以用于研究分子結(jié)構(gòu)和生物過程,；

    閾值電流密度較低帶間躍遷和子帶間躍遷示意圖常規(guī)半導(dǎo)體激光器是雙極性器件,，導(dǎo)帶中的電子與價帶中的空穴復(fù)合生成光子，而量子級聯(lián)激光器是單極性器件,，只靠導(dǎo)帶中子帶間電子的躍遷產(chǎn)生光子,，如圖4所示，電子躍遷的始態(tài)與終態(tài)的曲線的曲率相同,，這樣形成的增益譜很窄而且對稱，是量子級聯(lián)激光器能夠低閾值工作的一個原因,。當(dāng)然,，QCL的閾值電流密度也與有源區(qū)設(shè)計，材料生長以及器件結(jié)構(gòu)有關(guān),。尺寸較小圖5量子級聯(lián)激光器實物圖量子級聯(lián)激光器的尺寸較小,，如圖5所示，量子級聯(lián)激光器管芯的長度一般為3mm,，隨著激光器性能提高,，可以將其封裝在方盒內(nèi)，從而方便地移動和操作,。量子級聯(lián)激光器的工作溫度,、輸出性能和波長覆蓋范圍在過去的20年取得了迅猛發(fā)展。其中,，有兩個里程碑,，一個是1997年室溫工作的分布反饋量子級聯(lián)激光器（DFB-QCL）的研制成功，實現(xiàn)了波長為μm和8μm的DFB-QCL的室溫工作,，其中μm的激光器300K時峰值功率為60mW,；另一個是2002年實現(xiàn)了波長為μm量子級聯(lián)激光器的室溫連續(xù)工作,，器件在292K時輸出功率為17mW，比較高連續(xù)工作溫度為321K,。

    分子紅外光譜與分子的結(jié)構(gòu)密切相關(guān),，是研究表征分子結(jié)構(gòu)的一種有效手段，將一束不同波長的紅外射線照射到物質(zhì)的分子上,，某些特定波長的紅外射線被吸收,，形成這一分子的紅外吸收光譜。每種分子都有由其組成和結(jié)構(gòu)決定的獨有的紅外吸收光譜,，可以采用與標(biāo)準(zhǔn)化合物的紅外光譜對比的方法來做分析鑒定,。紅外光譜法主要研究在振動中伴隨有偶極矩變化的化合物（沒有偶極矩變化的振動在拉曼光譜中出現(xiàn)）。因此,，除了單原子和同核分子如Ne,、He、H2等之外,，幾乎所有的有機化合物在紅外光譜區(qū)均有吸收,。除光學(xué)異構(gòu)體，某些高分子量的高聚物以及在分子量上只有微小差異的化合物外,，凡是具有結(jié)構(gòu)不同的兩個化合物,，一定不會有相同的紅外光譜。通常紅外吸收帶的波長位置與吸收譜帶的強度,，反映了分子結(jié)構(gòu)上的特點,，可以用來鑒定未知物的結(jié)構(gòu)組成或其化學(xué)基團(tuán)；而吸收譜帶的吸收強度與分子組成或化學(xué)基團(tuán)的含量有關(guān),，可用以進(jìn)行定量分析和純度鑒定,。由于紅外光譜分析特征性強，氣體,、液體,、固體樣品都可測定，并具有用量少,，分析速度快,，不破壞樣品的特點。因此,，紅外光譜法不僅與其它許多分析方法一樣,，能進(jìn)行定性和定量分析，而且該法是鑒定化合物和測定分子結(jié)構(gòu)的**有用方法之一,。 QCL有著非常重要的用途,，高精度痕量氣體傳感、自由空間光通信、定向紅外干擾等,。

    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)強等優(yōu)點在***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,。本文重點介紹帶間級聯(lián)激光器。 通訊是DFB的主要應(yīng)用,，如1310nm,，1550nm DFB激光器的應(yīng)用，這里主要介紹非通訊波段DFB激光器的應(yīng)用,。遼寧甲烷QCL激光器公司

可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器調(diào)制光譜技術(shù)具有非侵入式原位快速在線測量和遙測等的特有優(yōu)勢,。內(nèi)蒙古HerriotQCL激光器封裝

    量子級聯(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。它是由貝爾實驗室于1994年率先實現(xiàn),。隨著量子級聯(lián)激光器技術(shù)的日趨成熟，它開始被較多地應(yīng)用于科學(xué)和工程研究,。由于其明顯優(yōu)勢,，在氣體檢測領(lǐng)域得到了迅速推廣?；诹孔蛹壜?lián)激光器的紅外光譜氣體檢測技術(shù)具有靈敏度高,、檢測速度快等優(yōu)點，特別是在高精度光譜檢測方面所具有的明顯優(yōu)勢,，使其成為研究和應(yīng)用的熱點,。量子級聯(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）指的是通過調(diào)整有源區(qū)量子阱的厚度可以改變子帶的能級間距,，實現(xiàn)對波長的“裁剪”,，另外也指器件的尺寸較小。級聯(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,，一級接一級串聯(lián)在一起,。激光器（Laser）是指產(chǎn)生特定波長的光源。量子級聯(lián)激光器的波長可以覆蓋在,、通信,、氣體檢測等領(lǐng)域極具應(yīng)用價值的中遠(yuǎn)紅外波段。 內(nèi)蒙古HerriotQCL激光器封裝