1994年4月,，貝爾實(shí)驗(yàn)室在《科學(xué)》上報(bào)道了***個(gè)子帶間量子級(jí)聯(lián)激光器。帶間級(jí)聯(lián)和量子級(jí)聯(lián)激光器的研究都源于早期對(duì)于半導(dǎo)體超晶格的研究以及通過(guò)子帶間躍遷實(shí)現(xiàn)激光器的探索,。在帶間級(jí)聯(lián)激光器提出的2～3年內(nèi)，空穴注入?yún)^(qū)就已經(jīng)提出并加入到了帶間級(jí)聯(lián)激光器的結(jié)構(gòu)中。同時(shí)，W型二類(lèi)量子阱的概念也被提出,，并取代了原先的單邊型的二類(lèi)量子阱?？昭ㄗ⑷?yún)^(qū)和W型有源區(qū)的設(shè)計(jì)直到***也一直被采用,。1997年，由休斯頓大學(xué)和桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室合作完成的***臺(tái)可達(dá)170K低溫工作的帶間級(jí)聯(lián)激光器被報(bào)道出來(lái),，此后,，對(duì)于二類(lèi)量子阱的研究也取得了一定進(jìn)展，而帶間級(jí)聯(lián)激光器也在1998～2000年工作溫度逐漸提升至250～286K,，微分量子效率超過(guò)了傳統(tǒng)極限的100%,，從而證實(shí)了級(jí)聯(lián)過(guò)程。里程碑式的突破是在2002年,，研究人員Yang等實(shí)現(xiàn)了***臺(tái)室溫脈沖激射的帶間級(jí)聯(lián)激光器,，由18個(gè)周期構(gòu)成。 中紅外QCL-TDLAS在氣體檢測(cè)中具有高靈敏度,、高分辨率及快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),。內(nèi)蒙古標(biāo)準(zhǔn)QCL激光器型號(hào)

    量子級(jí)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(shí)驗(yàn)室于1994年率先實(shí)現(xiàn),。隨著量子級(jí)聯(lián)激光器技術(shù)的日趨成熟,，它開(kāi)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(shì),，在氣體檢測(cè)領(lǐng)域得到了迅速推廣,。基于量子級(jí)聯(lián)激光器的紅外光譜氣體檢測(cè)技術(shù)具有靈敏度高,、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn),，特別是在高精度光譜檢測(cè)方面所具有的明顯優(yōu)勢(shì)，使其成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn),。量子級(jí)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(guò)調(diào)整有源區(qū)量子阱的厚度可以改變子帶的能級(jí)間距,，實(shí)現(xiàn)對(duì)波長(zhǎng)的“裁剪”,，另外也指器件的尺寸較小。級(jí)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(jí)接一級(jí)串聯(lián)在一起,。激光器（Laser）是指產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的光源。量子級(jí)聯(lián)激光器的波長(zhǎng)可以覆蓋在,、通信,、氣體檢測(cè)等領(lǐng)域極具應(yīng)用價(jià)值的中遠(yuǎn)紅外波段。 上海半導(dǎo)體QCL激光器價(jià)格基于 TDLAS 技術(shù)的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)方法,，且效果明顯,。

    中遠(yuǎn)紅外波段包含了兩個(gè)重要的大氣窗口3-5μm和8-13μm波段，很多氣體的特征吸收峰都在這個(gè)波段，如NO,、CO,、CO2、NH3,、SO2,、SO3等，還有一些人體疾病如糖尿病,、,、胸、肺,、精神疾病等特征氣體的吸收譜線也處于此波段,，如圖4。不同氣體的特征吸收峰基于QCL的檢測(cè)系統(tǒng),，具有體積小,、檢測(cè)速度快、精確度高等特點(diǎn),，可以廣泛的應(yīng)用在環(huán)境檢測(cè),、痕量氣體檢測(cè)、醫(yī)療診斷等方面,，基于QCL的氣體檢測(cè)系統(tǒng)是QCL重要的應(yīng)用之一,，如氣體檢測(cè)系統(tǒng)如圖5。相比于傳統(tǒng)的氣體檢測(cè)技術(shù)（電化學(xué)檢測(cè),、氣相色譜分析,、紅外LED），量子級(jí)聯(lián)激光器在氣體檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)如下：1,、量子級(jí)聯(lián)激光器具有很窄的光譜線寬,，可以獲得氣體分子、原子光譜線中精細(xì)結(jié)構(gòu),，因此基于量子級(jí)聯(lián)激光器的氣體檢測(cè)系統(tǒng)分辨率要遠(yuǎn)高于其他光譜檢測(cè)方法,，而且系統(tǒng)中不需要分光器件，可以通過(guò)調(diào)諧QCL的波長(zhǎng),，就可在光電探測(cè)器中直接得到其吸收光譜,。2、QCL的光束質(zhì)量好,，其出射光的發(fā)散角小,，可以利用光的反射來(lái)設(shè)計(jì)光學(xué)長(zhǎng)程池從而增加系統(tǒng)的吸收光程，進(jìn)而就可以提高系統(tǒng)的靈敏度,，這對(duì)于低濃度的氣體檢測(cè)十分有效,。

    TDLAS（TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy）技術(shù)利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的特性,，通過(guò)調(diào)制激光器的波長(zhǎng)，使其掃描被測(cè)氣體分子的吸收峰,，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體分子濃度的測(cè)量,。該技術(shù)通過(guò)紅外吸收來(lái)測(cè)量激光通過(guò)被測(cè)氣體時(shí)被吸收的數(shù)量，具有高精度和無(wú)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(dòng)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(dòng)電流，不需加載2f諧波信號(hào),，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，成本低，但容易受干擾,，尤其是低頻干擾,，所以靈敏度相對(duì)低些。調(diào)制吸收法：需要給到激光器鋸齒波驅(qū)動(dòng)電流信號(hào),，同時(shí)需要加載2f諧波信號(hào)到驅(qū)動(dòng)電流上,，結(jié)構(gòu)會(huì)相對(duì)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(kāi)低頻干擾。其中又進(jìn)一步分為波長(zhǎng)調(diào)制類(lèi)和頻率調(diào)制類(lèi),，波長(zhǎng)調(diào)制類(lèi)需要更大的調(diào)諧范圍,，頻率調(diào)制類(lèi)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,。 光譜技術(shù)在氣體檢測(cè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，其中OF-CEAS,、CRDS和TDLAS是三種主要技術(shù),。

    常見(jiàn)的溫室氣體光譜學(xué)檢測(cè)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(duì)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(jiǎn)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(cè)靈敏度較低,。FTIR技術(shù)通過(guò)測(cè)量紅外光的干涉圖，并對(duì)干涉圖進(jìn)行傅立葉積分變換,，從而獲得被測(cè)氣體紅外吸收光譜,，能夠?qū)崿F(xiàn)多種組分同時(shí)監(jiān)測(cè)，適用于溫室氣體的本底,、廓線和時(shí)空變化測(cè)量及其同位素探測(cè),，儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴,。DOAS也是一種寬帶光譜檢測(cè)技術(shù),，能夠?qū)崿F(xiàn)多氣體組分探測(cè)，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(duì)氣體遙感探測(cè)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,?？烧{(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(cè)量和遙測(cè)等的特有優(yōu)勢(shì)。廣西H2OQCL激光器公司

QCL相比其它激光器具有體積小,、重量輕的特點(diǎn),，其攜帶方便，便于系統(tǒng)化和集成化,。內(nèi)蒙古標(biāo)準(zhǔn)QCL激光器型號(hào)

    相比較與其它激光器,，量子級(jí)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(zhǎng)主要在可見(jiàn)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(shí)，半導(dǎo)體激光器對(duì)此則有些無(wú)能為力,，不同體系激光器激射波長(zhǎng)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(zhǎng)范圍,；QCL激射波長(zhǎng)取決于子帶間能量差,，可以通過(guò)設(shè)計(jì)量子阱層厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)控制，所以量子級(jí)聯(lián)激光器的激射波長(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)為4-5μm）和二氧化碳激光器（激射波長(zhǎng)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(guò)程，所以量子級(jí)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(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu),，電子在參與完子帶間躍遷發(fā)光后,，并沒(méi)有湮滅。 內(nèi)蒙古標(biāo)準(zhǔn)QCL激光器型號(hào)