帶間級(jí)聯(lián)激光器（ICL）是實(shí)現(xiàn)3～5μm波段中紅外激光器的重要前沿,，其在半導(dǎo)體光電器件技術(shù),、氣體檢測(cè),、醫(yī)學(xué)醫(yī)療以及自由空間光通信等領(lǐng)域具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值,。近年來(lái),，半導(dǎo)體帶間級(jí)聯(lián)激光器的量子阱能帶理論設(shè)計(jì)方法和激光器制備**技術(shù)得到迅速提升,。帶間級(jí)聯(lián)激光器是一種以?族體系為主,，通過(guò)量子工程的能帶設(shè)計(jì)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(jié)合了傳統(tǒng)的量子阱激光器較長(zhǎng)的上能級(jí)載流子復(fù)合壽命,，以及量子級(jí)聯(lián)激光器（QCL）通過(guò)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)較高內(nèi)量子效率的優(yōu)點(diǎn)，在中紅外波段具有較大的優(yōu)勢(shì)。研究背景中紅外波段包含了許多氣體分子的吸收峰,，對(duì)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(gè)數(shù)量級(jí)。因此,，為了獲得更高的靈敏度和更低的檢測(cè)限,，利用中紅外的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器吸收光譜技術(shù)（TDLAS）可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特殊或有毒氣體的檢測(cè)。常見(jiàn)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。 在大氣污染監(jiān)控中,，QCL能夠準(zhǔn)確檢測(cè)大氣中的微量成分,，為環(huán)境保護(hù)提供有力支持。新疆H2OQCL激光器批發(fā)

    TDLAS技術(shù)具有高靈敏度,、高光譜分辨率,、快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于氣體的痕量探測(cè),。利用氣體吸收譜線隨溫度,、氣壓等因素變化的特性，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體體系溫度,、濃度,、速度和流量等參數(shù)的測(cè)量。無(wú)干擾,、低價(jià),、可小型化等是TDLAS技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)。我們致力于發(fā)展高速（微秒級(jí)）,、高靈敏（ppb級(jí)）,、可攜帶式的基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的氣體測(cè)量技術(shù)方法，拓展在航空航天,、石油化工和燃燒等領(lǐng)域的應(yīng)用,。調(diào)諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）是激光氣體分析儀**常用的技術(shù)之一。其工作原理如下：激光光源：使用調(diào)諧半導(dǎo)體激光器作為光源,，能夠在特定的窄波段范圍內(nèi)快速調(diào)諧激光波長(zhǎng),，精確匹配待測(cè)氣體的吸收峰。氣體吸收過(guò)程：激光器發(fā)射的窄帶單色激光穿過(guò)待測(cè)氣體樣品,。由于特定氣體分子在特定波長(zhǎng)處具有吸收峰,，部分激光能量被吸收，導(dǎo)致光強(qiáng)度減弱。探測(cè)器測(cè)量：激光通過(guò)氣體后,，剩余的激光光強(qiáng)被探測(cè)器接收,。探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，測(cè)量激光強(qiáng)度的衰減,。信號(hào)處理與濃度計(jì)算：分析儀通過(guò)計(jì)算吸收光譜的強(qiáng)度和形狀,，使用朗伯-比爾定律（Beer-LambertLaw）來(lái)推導(dǎo)出氣體的濃度。TDLAS技術(shù)的高分辨率和高靈敏度使其能夠準(zhǔn)確檢測(cè)低濃度的氣體,。 黑龍江NH3QCL激光器型號(hào)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,。

    除了氣體檢測(cè)外，帶間級(jí)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(guò)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(cè)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(jí)聯(lián)量子阱激光器。此外還有目前在長(zhǎng)波紅外和太赫茲波段非常熱門的量子級(jí)聯(lián)激光器,。本文重點(diǎn)介紹帶間級(jí)聯(lián)激光器,。

    氣體分析儀主要利用激光光譜技術(shù)，通過(guò)氣體對(duì)特定波長(zhǎng)的激光吸收特性來(lái)檢測(cè)氣體濃度,。1.激光吸收光譜原理激光吸收光譜法基于不同氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)的激光具有不同的吸收特性,。當(dāng)激光光束穿過(guò)氣體樣品時(shí)，特定氣體分子會(huì)吸收與其吸收光譜相匹配的激光波長(zhǎng),。通過(guò)測(cè)量吸收后的激光強(qiáng)度變化,，可以確定氣體的濃度。2.調(diào)諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）調(diào)諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）是激光氣體分析儀**常用的技術(shù)之一。其工作原理如下：激光光源：使用調(diào)諧半導(dǎo)體激光器作為光源,，能夠在特定的窄波段范圍內(nèi)快速調(diào)諧激光波長(zhǎng),，精確匹配待測(cè)氣體的吸收峰。氣體吸收過(guò)程：激光器發(fā)射的窄帶單色激光穿過(guò)待測(cè)氣體樣品,。由于特定氣體分子在特定波長(zhǎng)處具有吸收峰,，部分激光能量被吸收，導(dǎo)致光強(qiáng)度減弱,。探測(cè)器測(cè)量：激光通過(guò)氣體后,，剩余的激光光強(qiáng)被探測(cè)器接收。探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),，測(cè)量激光強(qiáng)度的衰減,。信號(hào)處理與濃度計(jì)算：分析儀通過(guò)計(jì)算吸收光譜的強(qiáng)度和形狀，使用朗伯-比爾定律（Beer-LambertLaw）來(lái)推導(dǎo)出氣體的濃度,。TDLAS技術(shù)的高分辨率和高靈敏度使其能夠準(zhǔn)確檢測(cè)低濃度的氣體,。3.光聲光譜（PAS）光聲光譜（PhotoacousticSpectroscopy。 DFB激光器由于具有良好的單色性,，窄線寬特性和頻率調(diào)諧特性,。

    量子級(jí)聯(lián)激光理論的創(chuàng)立和量子級(jí)聯(lián)激光器的發(fā)明使中遠(yuǎn)紅外波段高可靠、高功率和高特征溫度半導(dǎo)體激光器的實(shí)現(xiàn)成為可能,。一般而言,，量子級(jí)聯(lián)激光器系統(tǒng)包括量子級(jí)聯(lián)激光模塊，控制模塊以及接口模塊,。量子級(jí)聯(lián)激光器從結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō),，可以分為分布反饋（DistributedFeedback）QCL，F(xiàn)-P（Fabry-Perot）QCL和外腔（ExternalCavity）QCL,。量子級(jí)聯(lián)激光器由于其獨(dú)特的設(shè)計(jì)原理使其具有如下的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：1：可以提供超寬的光譜范圍（midIRtoTHz）,。2：極好的波長(zhǎng)可調(diào)諧性。3：很高的輸出功率,，同時(shí)也可以工作在室溫環(huán)境下,。目前國(guó)際上已研制出～19μm中遠(yuǎn)紅外量子級(jí)聯(lián)激光器系統(tǒng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,，目前量子級(jí)聯(lián)激光器不但能以脈沖的方式工作,，而且可以在連續(xù)工作的方式輸出大功率激光。激光模塊將QC激光器裝進(jìn)一個(gè)氣密性封裝內(nèi),，比較大限度的保護(hù)了激光器的性能和壽命,。 量子級(jí)聯(lián)激光器是一種新型半導(dǎo)體激光器，體積小,、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),，其工作原理卻和傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器截然不同,。陜西氧化亞氮QCL激光器報(bào)價(jià)

TDLAS技術(shù)采用的半導(dǎo)體激光光源的光譜，寬度遠(yuǎn)小于氣體吸收譜線的展寬,，得到單線吸收光譜,。新疆H2OQCL激光器批發(fā)

    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(zhǎng)的紅外射線照射到物質(zhì)的分子上,，某些特定波長(zhǎng)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(dú)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(duì)比的方法來(lái)做分析鑒定。紅外光譜法主要研究在振動(dòng)中伴隨有偶極矩變化的化合物（沒(méi)有偶極矩變化的振動(dòng)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(jī)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(gè)化合物，一定不會(huì)有相同的紅外光譜,。通常紅外吸收帶的波長(zhǎng)位置與吸收譜帶的強(qiáng)度,，反映了分子結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)，可以用來(lái)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(qiáng)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(qiáng),，氣體,、液體、固體樣品都可測(cè)定,，并具有用量少，分析速度快,，不破壞樣品的特點(diǎn),。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(cè)定分子結(jié)構(gòu)的**有用方法之一。 新疆H2OQCL激光器批發(fā)